DE102017213611A1

DE102017213611A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens

Info

Publication number: DE102017213611A1
Application number: DE102017213611.1A
Authority: DE
Inventors: Sven Roland
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-08-05
Also published as: CN110945270B; WO2019025489A1; DE102017213611B4; CN110945270A; US11345352B2; US20200164883A1; EP3662183A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines wenigstens einen Antriebsmotor, eine Getriebeeinrichtung und wenigstens ein über die Getriebeeinrichtung von dem Antriebsmotor antreibbares Rad aufweisenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem jeweilige Betätigungen von jeweiligen Schaltelementen der Getriebeeinrichtung bewirkt werden, um dadurch eine Übertragung eines von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad zu beeinflussen, wobei- das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Übertragungsfunktion eingestellt wird, welche einen Faktor angibt, mit welchem das Drehmoment zu multiplizieren ist, um ein aus dem Drehmoment und aus der Übertragung resultierendes und an dem Rad wirkendes Raddrehmoment zu berechnen;- jeweilige Parameter ermittelt werden, welche jeweilige, aus dem Bewirken der Betätigungen resultierende Zustände der jeweiligen Schaltelemente charakterisieren; und- die Übertragungsfunktion in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern überwacht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Derartige Verfahren zum Betreiben von Antriebssträngen für Kraftfahrzeuge, insbesondere Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Der jeweilige Antriebsstrang umfasst dabei einen beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als Hubkolben-Verbrennungsmaschine, ausgebildeten Antriebsmotor sowie wenigstens ein Rad. Üblicherweise umfasst der Antriebsstrang mehrere Räder. Der Antriebsstrang umfasst ferner eine Getriebeeinrichtung, über welche das Rad beziehungsweise die Räder von dem Antriebsmotor antreibbar ist beziehungsweise sind. Bei dem jeweiligen Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs werden beispielsweise jeweilige Betätigungen von jeweiligen Schaltelementen der Getriebeeinrichtung bewirkt, um eine Übertragung eines von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad zu beeinflussen. Durch das jeweilige Bewirken der jeweiligen Betätigung des jeweiligen Schaltelements kann beispielsweise ein Gangwechsel der Getriebeeinrichtung bewirkt werden, wodurch die Übertragung des Drehmoments von dem Antriebsmotor auf das Rad beeinflusst wird. Im Rahmen eines solchen Gangwechsels wird beispielsweise von einem ersten Gang in einen zweiten Gang der Getriebeeinrichtung gewechselt, wobei sich die Gänge in ihren jeweiligen Übersetzungen voneinander unterscheiden.
Des Weiteren offenbart die DE 195 04 847 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Drehmoment-Übertragungssystems mit oder ohne Leistungsverzweigung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Aus der DE 10 2011 079 888 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Betriebszustands einer Vorrichtung bekannt, über die Hubvolumina einer ersten Hydraulikmaschine und einer zweiten Hydraulikmaschine variierbar sind.
Außerdem ist der DE 100 27 332 A1 ein Verfahren zur Detektion wenigstens einer vorbestimmten Getriebeschaltposition einer Getriebevorrichtung als bekannt zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders komfortabler sowie gleichzeitig ein besonders sicherer Betrieb des Antriebsstrangs realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens und dabei vorzugsweise eines Personenkraftwagens, betrieben, wobei der Antriebsstrang wenigstens einen Antriebsmotor, eine Getriebeeinrichtung und wenigstens ein über die Getriebeeinrichtung von dem Antriebsmotor antreibbares Rad aufweist. Der Antriebsmotor ist beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine, insbesondere als Hubkolben-Verbrennungsmaschine, ausgebildet. Insbesondere ist es denkbar, dass der Antriebsstrang mehrere Räder aufweist. Die Räder beziehungsweise das Rad können beziehungsweise kann von dem Antriebsmotor angetrieben werden, wodurch beispielsweise das Kraftfahrzeug insgesamt von dem Antriebsmotor angetrieben wird.
Bei dem Verfahren werden jeweilige Betätigungen von jeweiligen Schaltelementen der Getriebeeinrichtung bewirkt, um dadurch eine Übertragung eines von dem Antriebsmotor bereitgestellten und auch als Antriebsmoment, Motormoment oder Maschinenmoment bezeichneten Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad beziehungsweise auf die Räder zu beeinflussen.
Um nun einen besonders komfortablen sowie besonders sicheren Betrieb des Antriebsstrangs und somit des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Übertragungsfunktion eingestellt wird, welche einen Faktor angibt, mit welchem das Drehmoment (Motormoment) zu multiplizieren ist, um ein aus dem Drehmoment und aus der Übertragung des Drehmoments von dem Antriebsmotor auf das Rad resultierendes und an dem Rad wirkendes Raddrehmoment, insbesondere Summenradmoment, zu berechnen.
Ferner ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass jeweilige Parameter ermittelt werden, welche jeweilige, aus dem Bewirken der Betätigungen resultierende Zustände der jeweiligen Schaltelemente charakterisieren. Außerdem ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Übertragungsfunktion beziehungsweise der Faktor in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern überwacht wird.
Der Antriebsmotor weist beispielsweise eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, über welche der Antriebsmotor das Drehmoment, welches auch als Antriebsmaschinenmoment bezeichnet wird, bereitstellt beziehungsweise bereitstellen kann. Dabei ist beispielsweise das Antriebsmaschinenmoment mit dem Faktor zu multiplizieren, um das Summenradmoment zu berechnen. Der Faktor ist somit beispielsweise ein physikalischer Faktor, welcher beispielsweise dadurch berechnet werden kann, dass ein Getriebeausgangsmoment durch ein Getriebeeingangsmoment, insbesondere inklusive eines sogenannten Wandlerfaktors, geteilt wird. Das Getriebeeingangsmoment entspricht beispielsweise dem Antriebsmaschinenmoment (von dem Antriebsmotor bereitgestelltes Drehmoment), da beispielsweise das Antriebsmaschinenmoment auf die Getriebeeinrichtung übertragen und in die Getriebeeinrichtung eingeleitet wird, sodass das Getriebeeingangsmoment in die Getriebeeinrichtung eingeleitet wird. Das Getriebeausgangsmoment entspricht beispielsweise dem Raddrehmoment und resultiert insbesondere aus der Übertragung des Antriebsmaschinenmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad. Im Rahmen der Übertragung wird beispielsweise das Antriebsmaschinenmoment (Getriebeeingangsmoment) mittels der Getriebeeinrichtung in das Raddrehmoment beziehungsweise Getriebeausgangsmoment umgewandelt, insbesondere derart, dass das Antriebsmaschinenmoment beziehungsweise das Getriebeeingangsmoment und das Raddrehmoment beziehungsweise das Getriebeausgangsmoment voneinander unterschiedliche Drehmomentwerte aufweisen.
Beispielsweise bei einem Gangwechsel, welcher in der Getriebeeinrichtung, insbesondere in einem Getriebe der Getriebeeinrichtung, durchgeführt wird, ändert sich beispielsweise der Faktor, insbesondere zumindest im Wesentlichen kontinuierlich, von einem Ist-Übertragungsverhältnis auf ein Soll- beziehungsweise Ziel-Übertragungsverhältnis. Dabei wird der Gangwechsel beispielsweise durch das Bewirken der Betätigungen der Schaltelemente bewirkt beziehungsweise durchgeführt. Vorzugsweise wird der Gangwechsel mit einer Überschneidung durchgeführt, sodass beispielsweise ein als eine erste Kupplung ausgebildetes erstes der Schaltelemente geöffnet wird, während ein als eine zweite Kupplung ausgebildetes zweites der Schaltelemente geschlossen wird. Ein solcher Gangwechsel mit Überschneidung ist bereits hinlänglich bekannt und wird, beispielsweise in einem Wandler-Automatikgetriebe, durchgeführt, um beispielsweise den Gangwechsel komfortabel und somit ruckfrei oder ruckarm durchzuführen.
Üblicherweise kann der Faktor mitsamt der beschriebenen Änderung von dem Ist-Übertragungsverhältnis auf das Ziel-Übertragungsverhältnis nicht oder nur qualitativ berechnet werden, da der Antriebsstrang üblicherweise nicht mit einer hinreichenden Anzahl an Sensoren ausgestattet ist, wodurch jedoch das Gewicht und die Kosten des Antriebsstrangs gering gehalten werden können. Daher wird erfindungsgemäß auf die genannten Parameter zurückgegriffen, um die Übertragungsfunktion beziehungsweise den Faktor zu überwachen. Insbesondere liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Übertragungsfunktion beziehungsweise ein aus der Übertragungsfunktion resultierendes Übertragungsverhalten, das die Übertragung des Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad charakterisiert, nicht oder nicht nur aufgrund von Drehzahlverhältnissen gebildet beziehungsweise überprüft oder überwacht werden kann, da das Übertragungsverhalten einer Momentenberechnung dient und somit zum Einstellen des von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments verwendet wird.
Das Antriebsmaschinenmoment wird beispielsweise auf Basis einer Anforderung oder eines Wunsches des Fahrers des Kraftfahrzeugs eingestellt, wobei diese Anforderung beziehungsweise dieser Wunsch des Fahrers auch als Fahrerwunsch bezeichnet wird. Die Fahrerwunschbestimmung des Drehmoments wird üblicherweise auf Maschinenebene und dabei aufgrund eines Fahrpedalwerts und auf Basis der Drehzahl des Antriebsmotors, insbesondere der Abtriebswelle, ermittelt. Der Fahrpedalwert charakterisiert dabei eine Stellung eines Fahrpedals, mittels welchem der Fahrer das von dem Antriebsmotor bereitzustellende Drehmoment einstellen kann.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Fahrerwunschbestimmung nun auf Radebene erfolgen, sodass ein zumindest nahezu radmomentenneutraler Gangwechsel, das heißt ein zumindest nahezu radmomentenneutrales und somit ruckarmes oder ruckfreies Schalten, realisierbar ist. Um beispielsweise das von dem Antriebsmotor bereitzustellende Drehmoment auf den beziehungsweise gemäß dem Fahrerwunsch einzustellen, wird der Fahrerwunsch als an dem Rad wirkendes, gewünschtes Radmoment angesehen und beispielsweise durch die Übertragungsfunktion geteilt, um dadurch einen besonders komfortablen Betrieb, insbesondere einen besonders komfortablen Gangwechsel, zu realisieren. Dieses Konzept kann beispielsweise auch im Rahmen eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP), insbesondere bei Anforderung eines Bremsrekuperationsmoments einer elektrischen Maschine, sowie bei einer Anforderung eines Schubrekuperationsmoments an der elektrischen Maschine verwendet werden.
Als ein möglicher Nachteil des zuvor beschriebenen, zumindest nahezu radmomentenneutralen Schaltens wurde identifiziert, dass die Übertragungsfunktion grundsätzlich auf ein Schaltverhalten abgestimmt ist. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einem Gangwechsel ein übermäßiger Ruck vermieden oder bewusst provoziert beziehungsweise bewirkt werden soll. Dabei kann jedoch nicht detektiert werden, ob beispielsweise ein über einen Datenbus übermitteltes, insbesondere elektrisches, Signal zum Durchführen des zumindest nahezu radmomentneutralen Schaltens eine übermäßige Abweichung von einem physikalisch in der Getriebeeinrichtung vorhandenen Übertragungsverhältnis hat. Unvorteilhaft dabei kann insbesondere sein, wenn ein übermäßig geringes Übertragungsverhältnis ermittelt beziehungsweise eingestellt wird, obwohl sich physikalisch in der Getriebeeinrichtung ein demgegenüber größeres Übertragungsverhältnis eingestellt hat. In der Folge kann das auch als Maschinenmoment bezeichnete Antriebsmaschinenmoment auf einen unvorteilhaften Drehmomentwert eingestellt werden, was unerwünschte Effekte nach sich ziehen kann. Ein Beispiel hierfür kann sein, dass das Übertragungsverhältnis für einen achten Gang der Getriebeeinrichtung übermittelt wird, obwohl physikalisch in der Getriebeeinrichtung ein zweiter Gang eingelegt ist.
Dieser zuvor beschriebene, grundsätzlich mögliche Nachteil kann nun durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden beziehungsweise kompensiert werden, da die Übertragungsfunktion beziehungsweise deren Einstellung in Abhängig von den genannten Parametern überwacht wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Übertragungsfunktion zu plausibilisieren. Wird beispielsweise ein Fehler der Übertragungsfunktion, insbesondere ein ungünstiger Wert der Übertragungsfunktion, erkannt, so kann die Übertragungsfunktion beispielsweise insbesondere dann, wenn der Fehler während einer vorgebbaren Zeitspanne durchgängig vorliegt, auf einen sicheren Wert überführt oder gedeckelt, das heißt beschränkt, werden. Auf diese Weise kann ein besonders sicherer Betrieb des Antriebsstrangs realisiert werden, da unerwünschte Effekte wie beispielsweise Beschleunigungen vermieden werden können. Da zur Überwachung der Übertragungsfunktion auf die Parameter und über diese auf die Zustände der Schaltelemente rückgegriffen wird, kann eine besonders robuste Überwachung und Auslegung realisiert werden. Insbesondere können Anforderungen an maximale Verzögerungen in einem Rekuperationsfall des Antriebsstrangs eingehalten werden.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn bei der Überwachung der Übertragungsfunktion deren Wert in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern beeinflusst, insbesondere auf einen Soll-Wert eingestellt oder beschränkt, wird. Hierdurch können ungünstige, unerwünschte Effekte verursachende Werte der Übertragungsfunktion vermieden werden, wodurch ein besonders sicherer Betrieb realisierbar ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in Abhängigkeit von den Parametern wenigstens ein Überprüfungswert ermittelt wird, mit welchem ein Ist-Wert der Übertragungsfunktion verglichen wird. Unter dem Ist-Wert der Übertragungsfunktion beziehungsweise des Faktors ist insbesondere ein Wert zu verstehen, den die Übertragungsfunktion beziehungsweise der Faktor zunächst aufweist und welcher beispielsweise geändert werden kann, sodass es beispielsweise möglich ist, den Ist-Wert zu dem Soll-Wert zu ändern.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Wert der Übertragungsfunktion beeinflusst wird, wenn eine Differenz zwischen dem Ist-Wert und dem Überprüfungswert einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Hintergrund dieser Ausführung ist, geringfügige Abweichungen der Übertragungsfunktion beziehungsweise des Faktors, insbesondere des Ist-Werts, von dem Überprüfungswert zu tolerieren, da solch geringfügige Abweichungen nicht zu unerwünschten Fahrzuständen führen. Weicht jedoch der Ist-Wert übermäßig von dem Überprüfungswert ab, so wird die Übertragungsfunktion beziehungsweise der Faktor beeinflusst, insbesondere derart, dass die Übertragungsfunktion beziehungsweise deren Wert auf den Soll-Wert eingestellt wird oder dass die Übertragungsfunktion beziehungsweise der Faktor beschränkt beziehungsweise gedeckelt wird. Unter dem Einstellen der Übertragungsfunktion beziehungsweise des Werts der Übertragungsfunktion auf den Soll-Wert ist insbesondere zu verstehen, dass der beispielsweise zunächst eingestellte Ist-Wert auf den Soll-Wert eingestellt beziehungsweise geändert wird. Hierdurch kann ein sicherer Zustand des Antriebsstrangs gezielt eingestellt werden.
Durch die Tolerierung geringfügiger Abweichungen des Ist-Werts von dem Überprüfungswert können dabei unnötige und insbesondere unnötig oft stattfindende Beeinflussungen der Übertragungsfunktion beziehungsweise des Faktors vermieden werden, sodass in überwiegenden Betriebsbereichen des Antriebsstrangs ein komfortabler Betrieb realisierbar ist.
Um einen besonders sicheren und komfortablen Betrieb zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Wert der Übertragungsfunktion beziehungsweise des Faktors beeinflusst wird, wenn eine auch als Fehlertoleranzzeit bezeichnete Zeitspanne, während welcher die Differenz den Schwellenwert durchgängig überschreitet, eine vorgebbare Zeitgrenze überschreitet. Tritt beispielsweise die übermäßige Abweichung des Ist-Werts von dem Überprüfungswert nur sehr kurzzeitig auf, so kann es sich hierbei beispielsweise um einen kurzzeitigen Überschwinger und/oder um eine Fehlerkennung handeln. Um aus solchen kurzzeitigen Überschwingern beziehungsweise Fehlerkennungen resultierende und somit unerwünschte Beeinflussungen der Übertragungsfunktion beziehungsweise des Faktors zu vermeiden, und um die Übertragungsfunktion dann und nur dann zu beeinflussen, wenn die übermäßige Abweichung des Ist-Werts von dem Überprüfungswert tatsächlich vorliegt, ist es nun vorgesehen, die Übertragungsfunktion in Abhängigkeit von der Fehlertoleranzzeit zu beeinflussen. Vorzugsweise beträgt die Fehlertoleranzzeit mindestens 100 Millisekunden, insbesondere mindestens 200 Millisekunden und vorzugsweise mindestens 300 Millisekunden. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Fehlertoleranzzeit 300 Millisekunden beträgt. Vorzugsweise ist die Fehlertoleranzzeit geringer als 500 Millisekunden, insbesondere geringer als 400 Millisekunden.
Der genannte Schwellenwert beträgt beispielsweise 30 Prozent des Überprüfungswerts, sodass beispielsweise die Übertragungsfunktion dann beeinflusst wird, wenn der Ist-Wert größer als das 1,3-fache oder kleiner als das 0,7-fache des Überprüfungswerts ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in Abhängigkeit von den Parametern wenigstens ein aus einem in der Getriebeeinrichtung, insbesondere in dem Getriebe, eingelegten Gang resultierendes Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinrichtung ermittelt wird. Auf Basis der Parameter kann beispielsweise erkannt werden, ob und, wenn ja, welche der Schaltelemente geöffnet oder geschlossen sind. Insbesondere kann anhand der Parameter erkannt werden, ob das Bewirken der Betätigungen Erfolg hatte, das heißt ob das Bewirken der Betätigungen zu einem gewünschten Soll-Zustand des jeweiligen Schaltelements geführt hat. Das Bewirken der Betätigungen erfolgt beispielsweise durch entsprechendes Ansteuern, insbesondere Steuern oder Regeln, der Schaltelemente, insbesondere von Ventilelementen der Schaltelemete. Das Bewirken der Betätigungen führt beispielsweise zu dem jeweiligen, gewünschten Soll-Zustand des jeweiligen Schaltelements, wenn der Antriebsstrang funktionstüchtig ist und somit keine Fehlfunktion aufweist.
Kommt es jedoch beispielsweise zu einem Fehler, so kommt es beispielsweise trotz des Bewirkens der Betätigung, das heißt trotz des Ansteuerns, gegebenenfalls bei zumindest einem der Schaltelemente nicht zu dem gewünschten Soll-Zustand des einen Schaltelements, sodass beispielsweise zumindest das eine Schaltelement offen bleibt, obwohl es geschlossen werden soll, oder sodass beispielsweise zumindest das eine Schaltelement geschlossen bleibt, obwohl es geöffnet werden soll. Mit anderen Worten ist es möglich, anhand der Parameter Reaktionen der Ventilelemente auf das Bewirken der Betätigungen zu erfassen, sodass erkannt werden kann, ob der jeweilige, durch den jeweiligen Parameter charakterisierte Zustand des jeweiligen Schaltelements dem gewünschten Soll-Zustand oder einem von dem gewünschten Soll-Zustand unterschiedlichen Fehler-Zustand des jeweiligen Schaltelements entspricht.
Durch das Ermitteln des Zustands kann ermittelt werden, ob, und wenn ja, welcher Gang der Getriebeeinrichtung beziehungsweise des Getriebes eingelegt ist, sodass in der Folge das Übersetzungsverhältnis des eingelegten Gangs beziehungsweise ein aus dem eingelegten Gang resultierendes Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinrichtung ermittelt werden kann. Das Übersetzungsverhältnis ist beispielsweise in einer Speichereinrichtung, insbesondere in einem in der Speichereinrichtung gespeicherten Kennfeld, gespeichert.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn als der Überprüfungswert das Übersetzungsverhältnis verwendet wird. Hierdurch kann beispielsweise aus den folgenden Gründen ein besonders sicherer Betrieb gewährleistet werden: Zunächst wird beispielsweise das Übersetzungsverhältnis beziehungsweise der Faktor davon ausgehend, dass der Antriebsstrang fehlerfrei ist, eingestellt beziehungsweise vorgegeben, sodass das Übersetzungsverhältnis beziehungsweise der Faktor beispielsweise einen ersten Wert aufweist. Die Verwendung dieses ersten Werts führt dann, wenn der Antriebsstrang fehlerfrei ist, zu einem gewünschten Schaltverhalten, sodass es beispielsweise dann zu einem ruckarmen oder rucklosen Gangwechsel kommt. Dies ist beispielsweise der Fall, da bei fehlerfreiem Antriebsstrang das Bewirken der Betätigungen zu den jeweiligen Soll-Zuständen der Schaltelemente führt oder geführt hat, wodurch beispielsweise ein gewünschter Soll-Gang tatsächlich in der Getriebeeinrichtung beziehungsweise in dem Getriebe eingelegt wird oder ist. Dann korrespondiert der erste Wert des Übertragungsverhaltens vorteilhaft mit dem tatsächlich eingelegten Gang, und es kann ein vorteilhafter Gangwechsel durchgeführt werden.
Beispielsweise aufgrund eines Fehlers kann es - wie zuvor beschrieben - dazu kommen, dass das Bewirken der Betätigungen bei wenigstens einem der Schaltelemente nicht zu dem gewünschten Soll-Zustand führt oder geführt hat, sodass beispielsweise nicht der gewünschte Soll-Gang, sondern ein von dem Soll-Gang unterschiedlicher anderer Gang eingelegt wird beziehungsweise ist. Würde nun das Antriebsmaschinenmoment auf Basis des ersten Werts der Übertragungsfunktion eingestellt werden, während nicht der gewünschte Soll-Gang, sondern der andere Gang eingelegt ist, so könnte es zu einem ungünstigen Gangwechsel beziehungsweise zu ungünstigen Effekten kommen.
Anhand der Parameter kann nun jedoch erkannt werden, dass sich wenigstens eines der Schaltelemente nicht in dem gewünschten Soll-Zustand befindet. Insbesondere kann erkannt werden, dass nicht der gewünschte Soll-Gang, sondern der von dem Soll-Gang unterschiedliche andere Gang eingelegt ist. In der Folge wird beispielsweise die Übertragungsfunktion derart beeinflusst, dass der zunächst eingestellte erste Wert der Übertragungsfunktion auf einen davon unterschiedlichen zweiten Wert eingestellt wird. Durch Einstellen des zweiten Werts können beispielsweise unerwünschte Effekte, zu denen es unter Beibehaltung des ersten Werts kommen würde, vermieden werden, sodass trotz des Umstands, dass nicht der gewünschte Soll-Gang, sondern der davon unterschiedliche, andere Gang, eingelegt ist, ungünstige Effekte vermieden werden können. Dieser Ausführungsform liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere der tatsächlich in dem Getriebe eingelegte Gang beziehungsweise dessen Übersetzungsverhältnis die Übertragung des Drehmoments von dem Antriebsmotor auf das Rad und somit das an dem Rad wirkende Raddrehmoment stark beeinflusst.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung unterbleibt die Überwachung der Übertragungsfunktion, wenn die Getriebeeinrichtung außerstande ist, ein vorgebbares Drehmoment von beispielsweise 50 Newtonmeter oder mehr zu übertragen. Mit anderen Worten, unterschreitet beispielsweise ein durch die Getriebeeinrichtung von dem Antriebsmotor auf das Rad höchstens übertragbares Drehmoment ein Grenzdrehmoment, so unterbleibt die Überwachung der Übertragungsfunktion, da dann beispielsweise ein Drehmomenten- beziehungsweise Kraftschluss in der Getriebeeinrichtung unterbrochen beziehungsweise geöffnet ist. Hierzu kann es beispielsweise dadurch kommen, dass wenigstens eine Kupplung der Getriebeeinrichtung geöffnet ist, sodass nur gegenüber dem vorgebbaren Drehmoment geringere Drehmomente über die Getriebeeinrichtung übertragen werden können. Mit anderen Worten wird beispielsweise die Übertragungsfunktion dann und nur dann überwacht, wenn die Getriebeeinrichtung in der Lage ist, das vorgebbare Drehmoment und gegenüber dem vorgebbaren Drehmoment größere Drehmomente zu übertragen, da dann beispielsweise in der Getriebeeinrichtung ein hinreichender Kraftschluss existiert beziehungsweise geschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform ist somit eine Überwachungsausblendung vorgesehen. Unter dieser Überwachungsausblendung ist zu verstehen, dass die Überwachung der Übertragungsfunktion unterbleibt, wenn die Getriebeeinrichtung außer Stande ist, das vorgebbare Drehmoment zu übertragen.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der jeweilige Parameter einen aus dem jeweiligen Bewirken der jeweiligen Betätigung resultierenden und durch das jeweilige Schaltelement fließenden elektrischen Strom umfasst. Mit anderen Worten resultiert beispielsweise aus dem Bewirken der jeweiligen Betätigung, das heißt beispielsweise aus dem zuvor genannten Ansteuern des jeweiligen Schaltelements, ein elektrischer Strom, welcher durch das jeweilige Schaltelement fließt. Wird beispielsweise erfasst, dass der elektrische Strom innerhalb eines Normalbereichs liegt und somit beispielsweise eine obere Grenze unterschreitet und eine untere Grenze überschreitet, so kann dadurch darauf rückgeschlossen werden, dass das jeweilige Schaltelement den gewünschten Soll-Zustand aufweist beziehungsweise in den gewünschten Soll-Zustand gekommen ist. Wird jedoch beispielsweise ermittelt, insbesondere erfasst, dass der elektrische Strom die obere Grenze überschreitet oder die untere Grenze unterschreitet, so kann auf einen Fehler des Antriebsstrangs und insbesondere darauf rückgeschlossen werden, dass das Bewirken der jeweiligen Betätigung nicht zum gewünschten Erfolg geführt hat und dass das jeweilige Schaltelement beispielsweise den gewünschten Soll-Zustand nicht einnimmt beziehungsweise nicht in den gewünschten Soll-Zustand gekommen ist. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausführungsform eine strombasierte Erkennung des jeweiligen Zustands des jeweiligen Schaltelements vorgesehen. In Kombination mit der zuvor beschriebenen Ermittlung des Übersetzungsverhältnisses beziehungsweise des eingelegten Gangs ist somit beispielsweise eine strombasierte Gangbestimmung vorgesehen, anhand derer die Übertragungsfunktion beziehungsweise der Faktor überwacht und insbesondere beeinflusst wird.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Schaltelement wenigstens ein Ventil aufweist, dessen Betätigung beispielsweise bewirkt wird. Das Ventil ist beispielsweise ein Magnetventil beziehungsweise ein elektrisch betreibbares Ventil, sodass beispielsweise insbesondere dann, wenn das Schaltelement beziehungsweise das Ventil fehlerfrei ist, aus dem jeweiligen Bewirken der jeweiligen Betätigung ein von Null unterschiedlicher Strom resultiert, welcher durch das Ventil, insbesondere durch dessen Spule, fließt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:

1 ein Diagramm zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
2 ein weiteres Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens; und
3 ein weiteres Diagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden wird anhand der Fig. ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens wie beispielsweise eines Personenkraftwagens, erläutert. Der Antriebsstrang umfasst dabei wenigstens einen Antriebsmotor, eine Getriebeeinrichtung und wenigstens ein über die Getriebeeinrichtung von dem Antriebsmotor antreibbares Rad. Der Antriebsmotor ist beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine Hubkolben-Verbrennungsmaschine, wobei der Antriebsmotor beispielsweise eine insbesondere als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle aufweist. Über die Abtriebswelle kann der Antriebsmotor auch als Maschinenmomente oder Antriebsmaschinenmomente bezeichnete Drehmomente bereitstellen, welche über die Getriebeeinrichtung auf das Rad übertragen werden können. Hierzu wird beispielsweise das jeweilige, von dem Antriebsmotor über die Abtriebswelle bereitgestellte Drehmoment, insbesondere über eine Getriebeeingangswelle, in die Getriebeeinrichtung, insbesondere in ein Getriebe der Getriebeeinrichtung, eingeleitet, sodass beispielsweise das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment einem Getriebeeingangsmoment entspricht. Die Getriebeeinrichtung stellt beispielsweise ein aus dem von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoment resultierendes Getriebeausgangsmoment bereit, welches beispielsweise einem an dem Rad und somit auf Radebene wirkenden Raddrehmoment entspricht.
Das Getriebe weist dabei mehrere Schaltelemente auf, wobei im Rahmen des genannten Verfahrens zum Betreiben des Antriebsstrangs jeweilige Betätigungen der jeweiligen Schaltelemente bewirkt werden. Im Rahmen des jeweiligen Bewirkens der jeweiligen Betätigung wird beispielsweise das jeweilige Schaltelement angesteuert, insbesondere gesteuert oder geregelt. Das jeweilige Schaltelement kann beispielsweise als Bremse oder Kupplung, insbesondere reib- oder formschlüssige Kupplung, ausgebildet sein, wobei das jeweilige Schaltelement beispielsweise wenigstens ein Ventil aufweist. Mittels des jeweiligen Ventils kann beispielsweise eine Strömung eines Fluids, insbesondere eine Flüssigkeit, beeinflusst beziehungsweise eingestellt werden, wobei über das jeweilige Ventil durch das Ansteuern des Schaltelements die Strömung des Fluids beeinflusst wird. Das jeweilige Ventil ist beispielsweise ein elektrisch betreibbares Ventil, welches auch als elektrisches Ventil bezeichnet wird. Ist das jeweilige Schaltelement beispielsweise fehlerfrei, so resultiert beispielsweise aus der Ansteuerung ein elektrischer Strom, welcher durch das Ventil, insbesondere durch eine Spule des Ventils, fließt und beispielsweise innerhalb eines Normalbereichs liegt. In der Folge resultiert beispielsweise aus dem jeweiligen Bewirken der jeweiligen Betätigung, das heißt aus dem Ansteuern, zumindest vorübergehend ein gewünschter Soll-Zustand des Ventils und somit des Schaltelements insgesamt.
Weist das jeweilige Schaltelement beziehungsweise das jeweilige Ventil beispielsweise einen Fehler auf, so resultiert beispielsweise aus dem jeweiligen Ansteuern kein Stromfluss durch das Ventil oder der durch das Ventil fließende elektrische Strom liegt außerhalb des Normalbereichs. In der Folge kommen oder verbleiben beispielsweise das jeweilige Ventil und somit das jeweilige Schaltelement in einem von dem gewünschten Soll-Zustand unterschiedlichen Fehler-Zustand. Der jeweilige Soll-Zustand und der jeweilige Fehler-Zustand werden zusammenfassend auch als Zustände bezeichnet.
Die jeweiligen Betätigungen der jeweiligen Schaltelemente werden bewirkt, um dadurch eine Übertragung des jeweiligen, von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad zu beeinflussen. Durch das Ansteuern der Schaltelemente kann beispielsweise ein Gangwechsel durchgeführt werden. Dabei weist beispielsweise die Getriebeeinrichtung wenigstens ein Getriebe auf, welches mehrere schaltbare beziehungsweise einlegbare Gänge mit jeweiligen Übersetzungen beziehungsweise Übersetzungsverhältnissen aufweist. Dabei unterscheiden sich beispielsweise die Gänge in ihren Übersetzungsverhältnissen. Unter einem Gangwechsel, welcher auch als Schalten bezeichnet wird, ist beispielsweise zu verstehen, dass ein zunächst eingelegter erster Gang des Getriebes ausgelegt und somit deaktiviert und ein zunächst ausgelegter oder deaktivierter zweiter Gang des Getriebes eingelegt und somit aktiviert wird. Hierzu wird beispielsweise eine erste Kupplung geöffnet und eine zweite Kupplung geschlossen, wobei beispielsweise die erste Kupplung ein erstes der Schaltelemente und die zweite Kupplung ein zweites der Schaltelemente ist. Vorzugsweise erfolgt ein solcher Gangwechsel mit Überschneidung, sodass beispielsweise die erste Kupplung geöffnet wird, während die zweite Kupplung geschlossen wird oder umgekehrt. Hierdurch kann ein komfortabler Gangwechsel durchgeführt werden.
Das Getriebe ist dabei beispielsweise als Automatikgetriebe ausgebildet und kann einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweisen, welcher auch einfach als Wandler bezeichnet wird. Somit ist das Getriebe beispielsweise als Wandler-Automatikgetriebe ausgebildet, welches auch als Wandler-Automatik oder Wandler-Automat bezeichnet wird. Ferner ist es denkbar, dass die Getriebeeinrichtung ein auch als Achsgetriebe bezeichnetes Differenzialgetriebe aufweist, über welches beispielsweise das jeweilige Drehmoment auf in Fahrzeugquerrichtung voneinander beabstandete Räder des Antriebsstrangs übertragen beziehungsweise verteilt werden.
Unter einer Hochschaltung des Getriebes ist beispielsweise zu verstehen, dass der erste Gang ausgelegt und der gegenüber dem ersten Gang größere, zweite Gang eingelegt wird. Unter einer Rückschaltung ist beispielsweise zu verstehen, dass der zweite Gang ausgelegt und der gegenüber dem zweiten Gang tiefere oder kleinere erste Gang eingelegt wird. Dabei ist beispielsweise das Übersetzungsverhältnis des zweiten Gangs geringer als das Übersetzungsverhältnis des ersten Gangs, sodass beispielsweise im Zuge einer Hochschaltung das Übersetzungsverhältnis des Getriebes verringert wird, wobei das im Zuge einer Rückschaltung das Übersetzungsverhältnis vergrößert wird. Dabei weist beispielsweise das Getriebe acht schaltbare Gänge beziehungsweise Gangstufen auf.
1 zeigt ein Diagramm, in welches Verläufe 10a-e eingetragen sind. Die Verläufe 10a-e sind dabei jeweilige Stromverläufe, die die jeweiligen, zuvor beschriebenen, aus dem Bewirken der Betätigungen resultierenden und durch die Schaltelemente fließenden elektrischen Ströme veranschaulichen, sodass beispielsweise mindestens fünf Schaltelemente vorgesehen sind.
Ferner sind in das in 1 gezeigte Diagramm sogenannte Stromschwellen 12, 14 und 16 eingetragen, welche jeweilige Schwellenwerte oder Grenzen für die jeweiligen elektrischen Ströme sind.
Um nun einen besonders sicheren und komfortablen Betrieb des Antriebsstrangs zu realisieren, ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment (Antriebsmaschinenmoment) in Abhängigkeit von einer Übertragungsfunktion eingestellt wird, welche einen Faktor angibt, mit welchem das von dem Antriebsmotor über die Abtriebswelle bereitgestellte Drehmoment zu multiplizieren ist, um das zuvor beschriebene, aus dem Drehmoment und aus der Übertragung des Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung an das Rad resultierende und an dem Rad wirkende Raddrehmoment zu berechnen. Insbesondere wird das Antriebsmaschinenmoment bei dem zuvor beschriebenen Gangwechsel mit Überschneidung auf die beschriebene Weise eingestellt, sodass im Rahmen des Verfahrens nicht etwa eine drehzahlbasierte Schaltung durchgeführt wird, sondern im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren ist eine Umstellung von einer drehzahlbasierten Schaltung auf ein zumindest nahezu radmomentenneutrales Schalten vorgesehen, welches auch als Mastershift bezeichnet wird. Im Zuge des radmomentenneutralen Schaltens passt der Antriebsmotor entsprechend der auch als Getriebe-Übertragungsfunktion bezeichneten Übertragungsfunktion sein auch als Kupplungsmoment bezeichnetes Antriebsmaschinenmoment an, um beispielsweise, insbesondere während des Gangwechsels beziehungsweise während der Schaltung, das Raddrehmoment, welches auch einfach als Radmoment bezeichnet wird, zumindest im Wesentlichen konstant zu halten. Hierdurch kann ein zumindest nahezu ruckfreies Schalten realisiert werden, da beispielsweise übermäßige Drehmomentüberhöhungen oder ein übermäßiger Drehmomentabfall an dem Rad vermieden werden kann.
Die Übertragungsfunktion beziehungsweise der Faktor, insbesondere deren beziehungsweise dessen Wert, ist dabei beispielsweise an den jeweiligen Gangwechsel angepasst und wird insbesondere in Abhängigkeit von demjenigen der Gänge vorgegeben, in den geschaltet wird beziehungsweise zu dem gewechselt wird. Ist der Antriebsstrang nun fehlerfrei, so bewirkt die jeweilige Ansteuerung den jeweiligen Soll-Zustand des jeweiligen Schaltelements, sodass das jeweilige Schaltelement in seinen jeweiligen Soll-Zustand kommt beziehungsweise sich in ihrem jeweiligen Soll-Zustand befindet. In der Folge wird in einen gewünschten Soll-Gang geschaltet, wobei eine solche Schaltung in Kombination mit der Übertragungsfunktion zu einer vorteilhaften Schaltung führt. Kommt es jedoch nun zu einem Fehler des Antriebsstrangs, sodass trotz der Ansteuerung der Schaltelemente eines oder mehrere der Schaltelemente oder alle Schaltelemente nicht in den gewünschten Soll-Zustand, sondern in einen Fehler-Zustand kommen oder in einem Fehler-Zustand verbleiben, so wird beispielsweise nicht in den gewünschten Soll-Gang geschaltet, sondern es wird beispielsweise in einen von dem Soll-Gang unterschiedlichen anderen Gang geschaltet oder das Getriebe verbleibt in einem von dem Soll-Gang unterschiedlichen anderen Gang. Bei einem solchen Fehler des Antriebsstrangs würde nun die an den Soll-Gang angepasste Übertragungsfunktion zu unerwünschten Effekten führen, was nun jedoch durch das Verfahren vermieden werden kann.
Hierzu ist es vorgesehen, dass jeweilige Parameter ermittelt werden, welche jeweilige, aus dem Ansteuern beziehungsweise dem Bewirken der Betätigung resultierende Zustände der jeweiligen Schaltelementen charakterisieren, und die Übertragungsfunktion wird in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern überwacht und insbesondere beeinflusst. Der jeweilige Parameter umfasst dabei den zuvor beschriebenen elektrischen Strom, sodass die Übertragungsfunktion anhand der jeweiligen elektrischen Ströme überwacht wird. Insbesondere kann anhand der elektrischen Ströme der aktuell in dem Getriebe eingelegte Gang beziehungsweise ein aus dem eingelegten Gang resultierendes Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinrichtung ermittelt werden. Weicht beispielsweise der ermittelte Gang von dem Soll-Gang ab, so kann die Übertragungsfunktion beispielsweise ausgehend von einem zunächst eingestellten Ist-Wert auf einen vorteilhaften Soll-Wert geändert werden oder die Übertragungsfunktion wird gedeckelt beziehungsweise beschränkt, sodass beispielsweise aus dem zuvor beschriebenen Fehler des Antriebsstrangs resultierende unerwünschte Effekte vermieden werden können.
Ein Fehler in der Übertragungsfunktion kann demzufolge zu einem ungünstigen Radmoment führen, infolgedessen es beispielsweise zu unerwünschten Effekten wie beispielsweise ruckartigen Bewegungen kommen kann. Insbesondere sind folgende Fehlerfälle zu betrachten:
Bei einem ersten der Fehlerfälle ändert die Übertragungsfunktion fehlerhaft das Antriebsmaschinenmoment, indem beispielsweise der falsche Gang an ein Motorsteuergerät übermittelt wird. Hierbei wird beispielsweise anstelle des zweiten Gangs der vierte Gang übermittelt, wodurch das Raddrehmoment zu hoch wird.
Bei dem zweiten Fehlerfall ändert sich die Getriebeübersetzung fehlerhaft, und die gesendete Übertragungsfunktion bleibt unverändert. Hierzu kommt es beispielsweise dann, wenn im Getriebe fehlerhaft von dem dritten Gang in den zweiten Gang gewechselt wird und die Übertragungsfunktion weiterhin den dritten Gang übermittelt beziehungsweise von dem dritten Gang ausgeht. Auch dadurch ergibt sich unmittelbar ein zu hohes Raddrehmoment.
Unvorteilhafte Werte des Raddrehmoments können zu unerwünschten Beschleunigungen führen, wodurch es beispielsweise zu einer unkomfortablen, da ruckartigen Fahrt kommt. Beispielsweise in einem Rekuperations- oder Schubbetrieb kann es zu unerwünschten Verzögerungen des Kraftfahrzeugs kommen. Da nun jedoch die Übertragungsfunktion auf die beschriebene Weise überwacht wird, können übermäßig fehlerhafte Raddrehmomente und somit übermäßig hohe Beschleunigungen und übermäßig hohe Verzögerungen vermieden werden.
Ferner ist in das in 1 gezeigte Diagramm beispielsweise ein Überwachungsbereich 18 eingetragen, welcher sich beispielsweise durchgängig von der Stromschwelle 14 bis zur Stromschwelle 16 erstreckt beziehungsweise umgekehrt. Außerdem veranschaulicht ein in das in 1 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 20 die Übertragungsfunktion beziehungsweise deren Wert, wobei auch ein Überwachungsbereich 22 zur Überwachung der Übertragungsfunktion gezeigt ist. Aus theoretischen Analysebetrachtungen hat sich als vorteilhafter Grenzwert für eine falsche Übertragungsfunktion eine maximal zulässige Abweichung während der Schaltung von einem Gangsprung von +/- 30 Prozent gezeigt. Diese maximal zulässige Abweichung der Übertragungsfunktion beispielsweise von einem Überprüfungswert basiert auf zugrundeliegenden Getriebeeigenschaften wie beispielsweise der Getriebeübersetzung und Fahrzeugeigenschaften wie beispielsweise Fahrzeug-Leergewicht, Fahrwiderstand etc., wobei beispielsweise die maximal zulässige Abweichung +/- 30 Prozent des Überbrückungswerts betragen kann. Die zugrundeliegende maximale Toleranzschwelle ist beispielsweise mit jeder Getriebeneuentwicklung oder mit jedem Fahrzeugneulauf zu prüfen und auszuarbeiten. Insgesamt ist erkennbar, dass die Übertragungsfunktion auf eine maximal zulässige Abweichung während der Schaltung sowie beispielsweise in einem festen Gang überwacht wird.
Insbesondere ist eine Überwachung der Übertragungsfunktion vorgesehen, wenn in einem festen Gang ohne Schaltung gefahren wird. Ein solches Fahren in einem festen Gang ohne Schaltung wird beispielsweise durch Bestromung von genau drei der Schaltelemente realisiert, was beispielsweise anhand der Verläufe 10a-c erkennbar ist. Somit ist beispielsweise in 1 das Fahren im festen Gang veranschaulicht. 2 veranschaulicht beispielsweise eine Schaltung, insbesondere eine sequentielle Schaltung, sodass genau ein Gangsprung vorgesehen ist. Ferner veranschaulicht beispielsweise 3 Mehrfachschaltungen, sodass der Gangsprung größer als 1 beträgt.
Insbesondere werden beispielsweise folgende Annahmen zugrunde gelegt: Das Fahren im festen Gang ohne Schaltung wird durch eine Bestromung von genau drei der Schaltelemente realisiert. Während einer Schaltung können kurzzeitig mehr als drei Schaltelemente beteiligt sein. Während einer Schaltung bleiben beispielsweise zwei von vier Schaltelementen maximal bestromt. Es sollte möglich sein, pro Schaltelement eine untere Ist-Stromschwelle des jeweiligen Ventils zu definieren, die sicher keinen Kraftschluss erzeugt. Diese untere Ist-Stromschwelle wird auch als erste Stromgrenze bezeichnet und ist beispielsweise die Stromschwelle 12. Es sollte möglich sein, pro Schaltelement eine zweite Ist-Stromschwelle des Ventils zu definieren, die eine Übertragung eines maximal unkritischen Drehmoments von beispielsweise maximal 50 Newtonmetern garantiert. Diese zweite Ist-Stromschwelle wird beispielsweise auch als zweite Stromgrenze bezeichnet und ist beispielsweise die Stromschwelle 14. Es sollte möglich sein, pro Schaltelement eine dritte Ist-Stromschwelle zu definieren, bei der das jeweilige Schaltelement sich nicht im Schlupf befindet und anteilig das gesamte Drehmoment des Antriebsmotors übertragen kann. Diese dritte Ist-Stromschwelle wird beispielsweise auch dritte Stromgrenze bezeichnet und ist beispielsweise die Stromschwelle 16. Dabei wird beispielsweise von ausreichender Versorgung des jeweiligen Schaltelements mit dem zuvor genannten Fluid, insbesondere mit Öl, ausgegangen. Die jeweilige Stromgrenze sollte so robust sein, dass sie Spannungsschwankungen insbesondere an einer Steuereinheit abschwächen kann. Die Überwachung der Übertragungsfunktion wird aus Gründen der Robustheit nicht auf Grundlage von Drehzahldifferenzen, sondern auf Grundlage der auch als Ventilströmung bezeichneten elektrischen Ströme der Schaltelemente realisiert. Hintergrund ist, dass im Gegensatz zu einer drehzahlbasierten Überwachung ein ungewollter Schlupf in der Kupplung nicht zwangsläufig zu einer Fehlererkennung und demzufolge zur Einschränkung führt. Die Übertragungsfunktion sollte auf eine unzulässig hohe Abweichung von einem Gangsprung gegenüber dem tatsächlichen physikalischen Ist-Wert überwacht werden. Die Berechnung der Übertragungsfunktion erfolgt beispielsweise über das Produkt aus Wandlerübersetzung, Getriebeübersetzung und Achsübersetzung, wobei die Wandlerübersetzung die Übersetzung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers, die Getriebewelle die Übersetzung des Getriebes und die Achsübersetzung die Übersetzung des Differenzialgetriebes ist. Die Überwachung der Übertragungsfunktion sollte alle Größen des definierten Gesamtübersetzungsverhältnisses berücksichtigen.
Bei dem Fahren im festen Gang dürfen beispielsweise nur genau drei Schaltelemente oberhalb der Stromschwelle 16 angesteuert werden. Es sollte anhand des Bestromungsmusters eine zulässige Gangkombination ermittelt werden. Mit anderen Worten ist es möglich, in Abhängigkeit von den Parametern und dabei beispielsweise in Abhängigkeit von den Verläufen 10a-e zu ermitteln, ob und wenn ja welcher der Gänge eingelegt ist. Dies erfolgt im Rahmen einer Gangbestimmung. Somit wird beispielsweise anhand der Parameter der aktuell eingelegte Gang und insbesondere dessen Übersetzungsverhältnis verwendet, wobei beispielsweise das Übersetzungsverhältnis als der zuvor genannte Überprüfungswert verwendet wird. Vorzugsweise sollte die Übertragungsfunktion nicht mehr als ein vorgebbarer Schwellenwert von dem übermittelten Übersetzungsverhältnis des eingelegten Gangs abweichen, wobei der Schwellenwert beispielsweise 30 Prozent beträgt. Beträgt beispielsweise eine Abweichung der Übertragungsfunktion von dem Übersetzungsverhältnis des aktuell eingelegten Gangs mehr als der Schwellenwert, so wird auf einen Fehler, insbesondere der Übertragungsfunktion, rückgeschlossen. Liegt dieser Fehler beispielsweise durchgängig während einer auch als Fehlertoleranzzeit (FTZ) bezeichneten Zeitspanne von beispielsweise 300 Millisekunden vor, so wird die Übertragungsfunktion, insbesondere deren Wert, auf einen Soll-Wert eingestellt oder gedeckelt beziehungsweise beschränkt. In 1 ist beispielsweise ein oberes Übersetzungsverhältnis 24 und ein unteres Übersetzungsverhältnis 26 eingetragen, welche jeweilige Grenzen sind, innerhalb derer die Übertragungsfunktion sein sollte, sodass kein Fehler der Übertragungsfunktion ermittelt wird. Liegt beispielsweise der Fehler durchgängig während der Fehlertoleranzzeit vor, so wird beispielsweise die Übertragungsfunktion auf das obere Übersetzungsverhältnis 24 (obere Grenze) oder auf das untere Übersetzungsverhältnis 26 (untere Grenze) gedeckelt, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob die Übertragungsfunktion beziehungsweise deren Abweichung die obere oder untere Grenze schneidet beziehungsweise geschnitten hat.
Die Überwachung der Übertragungsfunktion sollte zusätzlich erst dann freigeschaltet werden, wenn mindestens drei Stromschwellen der Ventile größer als die Stromschwelle 14 erkannt wurden. Damit ist ein kritisches Störmoment am Antrieb beziehungsweise Abtrieb physikalisch möglich. Wird beispielsweise keine übermäßige Abweichung der Übertragungsfunktion von dem Überprüfungswert, insbesondere vom Wert des ermittelten kleinsten Gangs, erkannt, sodass die Übertragungsfunktion zwischen der oberen und der unteren Grenze ist, oder sind beispielsweise weniger als vier Stromschwellen unterhalb der Stromschwelle 14 erkannt, wird die Fehlertoleranzzeit zurückgefiltert.
Ferner wird beispielsweise die Übertragungsfunktion bei Schaltungen beziehungsweise Adaptionen überwacht, welche in 2 und 3 veranschaulicht sind. Dabei ist in 2 die Fehlertoleranzzeit eingetragen und mit 28 bezeichnet. Ferner ist in 2 die genannte, auch als Momentenüberschneidung bezeichnete Überschneidung eingetragen und mit U bezeichnet. Bei Schaltungen beziehungsweise Adaptionen sollten genau zwei Gängen und somit Übersetzungsverhältnisse als obere und untere Grenze (Übersetzungsverhältnisse 24 und 26) für den Schaltvorgang ermittelt werden. Für die Getriebeübersetzung ohne Wandlereinfluss wird beispielsweise der entsprechende Wert aufgrund der Gangbestimmung verwendet. Die ermittelten festen Übersetzungsverhältnisse bilden die betragsmäßig physikalische obere und untere Grenze und demzufolge die Grenzen der Überwachung. Auch hierbei sollte beispielsweise die Übertragungsfunktion höchstens 30 Prozent von dem ermittelten Übertragungsverhältnis des kleinsten Gangs abweichen. Überschreitet die Abweichung 30 Prozent des Überprüfungswerts beziehungsweise des ermittelten Übertragungsverhältnisses des kleinsten Gangs, so liegt ein Fehler vor. Liegt dieser Fehler beispielsweise durchgängig während der Fehlertoleranzzeit vor, so wird nach Ablauf der Fehlertoleranzzeit die Übertragungsfunktion beziehungsweise deren Wert auf die obere beziehungsweise untere Grenze (Übersetzungsverhältnisse 24 und 26) gedeckelt, in Abhängigkeit davon, ob die Abweichung beziehungsweise die Übertragungsfunktion die obere oder untere Grenze geschnitten hat.
Dabei sollte die Überwachung erst freigeschaltet werden, wenn mindestens drei Stromschwellen der Ventile größer als die Stromschwelle 14 erkannt wurden. Damit ist erst ein kritisches Störmoment am Antrieb beziehungsweise Abtrieb physikalisch möglich. Überschreitet die Abweichung den Schwellenwert und somit beispielsweise 30 Prozent des Übersetzungsverhältnisses des ermittelten kleinsten Gangs nicht oder sind weniger als vier Stromschwellen unterhalb der Stromschwelle 14 erkannt, so wird die Fehlertoleranzzeit zurückgefiltert. Die jeweilige Fehlertoleranzzeit definiert beispielsweise einen Überwachungsbereich, in welchem die Übertragungsfunktion überwacht wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass auch während der Momentenüberschneidung eine Überwachung stattfindet und vorzugsweise unabhängig von der Fehlertoleranzzeit.
Ferner wird beispielsweise die Übertragungsfunktion bei einem sogenannten Reversieren, das heißt bei einer Rückwärtsfahrt beziehungsweise bei einem Einlegen eines Rückwärtsgangs des Getriebes, überwacht. Wird beispielsweise von einem als Vorwärtsfahrgang oder Vorwärtsfahrstufe ausgebildeten Gang in einen Rückwärtsgang beziehungsweise in eine Rückwärtsfahrstufe geschaltet, mittels welcher eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs bewirkbar ist, so werden die elektrischen Ströme und somit das Bestromungsmuster der Schaltelementen beziehungsweise der Ventile ebenfalls bestimmt. Hierbei ist ein Schaltvorgang beziehungsweise ein Gangwechsel nicht möglich, da es nur eine Rückwärtsübersetzung beziehungsweise nur einen Rückwärtsgang gibt. Die Überwachung der Übertragungsfunktion wird beispielsweise wie bei dem Fahren im festen Gang durchgeführt.
Ein weiterer Zustand ist beispielsweise eine sogenannte Kraftschlusslosigkeit, was beispielsweise in mit N oder P bezeichneten Gängen beziehungsweise Fahrstufen vorgesehen ist. In diesen Fahrstufen ist kein Kraftschluss erlaubt, wobei auch in mit D beziehungsweise R bezeichneten Fahrstufen der Kraftschluss unterbrochen werden kann, so beispielsweise bei einem Start-Stopp-Betrieb, einem Freilauf und/oder bei einer Standabkopplung. Dabei sind beispielsweise weniger als drei Schaltelemente oberhalb der Stromquelle 14 bestromt. Ist dieser Zustand der Kraftschlusslosigkeit erkannt, kann nicht mehr als das unkritische Drehmoment von beispielsweise 50 Newtonmetern übertragen werden. In der Folge ist die Überwachung der Übertragungsfunktion auszublenden, und die Fehlertoleranzzeit wird zurückgefiltert.
Ein weiterer Zustand ist beispielsweise ein Fehler beziehungsweise eine Sonderbehandlung. Der hydrodynamische Drehmomentwandler weist beispielsweise ein Turbinenrad beziehungsweise eine Turbine und ein Pumpenrad beziehungsweise eine Pumpe auf, wobei die Turbine beispielsweise hydrodynamisch von der Pumpe antreibbar ist. Der Turbine ist beispielsweise ein Turbinendrehzahlsensor zugeordnet, mittels welchem eine Drehzahl der Turbine erfasst wird. Bei Ausfall des Turbinendrehzahlsensors sollte ein fester Gang eingelegt und ein weiteres Schalten verhindert werden. In diesem Zustand sollte die Getriebeübersetzung ohne Wandlereinfluss verwendet werden. Für den Einfluss der Wandlerüberhöhung sollte der maximale Wert angenommen werden, um einen sicheren Betrieb zu realisieren. Fällt beispielsweise ein Abtriebsdrehzahlsensor aus, sollte ein fester Gang eingelegt werden. In diesem Fall sollte das Übersetzungsverhältnis ohne Wandlereinfluss verwendet werden. Für den Einfluss der Wandlerüberhöhung sollte weiterhin ein errechneter Wert aus einem Wandler-Schlupf verwendet werden. Mit Ausfall der Motordrehzahl sollte ein fester Gang eingelegt werden. In diesem Zustand sollte das Übersetzungsverhältnis unter Wandlereinfluss verwendet werden. Für den Einfluss der Wandlerbewegung sollte der maximale Wert angenommen werden.
Wenn bei einem Ventilausfall zur Ansteuerung beziehungsweise Betätigung der Schaltelemente kein Kraftschluss mehr möglich ist, sodass beispielsweise weniger als drei Ventile der Schaltelemente bestrombar sind, dann wird beispielsweise die Überwachung ausgeblendet. In diesem Fall kann beispielsweise weiterhin ein qualitativer Wert aus dem wahrscheinlichsten Wiederanbindegang gesendet werden. Sollten mehr als drei Ventile der Schaltelemente länger als die zulässige Fehlertoleranzzeit oberhalb der Stromquelle 14 bestromt werden, so führt dies zu einem Einschränken des Freiheitsgrades des Getriebes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19504847 A1 [0003]
DE 102011079888 A1 [0004]
DE 10027332 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines wenigstens einen Antriebsmotor, eine Getriebeeinrichtung und wenigstens ein über die Getriebeeinrichtung von dem Antriebsmotor antreibbares Rad aufweisenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem jeweilige Betätigungen von jeweiligen Schaltelementen der Getriebeeinrichtung bewirkt werden, um dadurch eine Übertragung eines von dem Antriebsmotor bereitgestellten Drehmoments von dem Antriebsmotor über die Getriebeeinrichtung auf das Rad zu beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, dass: - das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Übertragungsfunktion eingestellt wird, welche einen Faktor angibt, mit welchem das Drehmoment zu multiplizieren ist, um ein aus dem Drehmoment und aus der Übertragung resultierendes und an dem Rad wirkendes Raddrehmoment zu berechnen; - jeweilige Parameter ermittelt werden, welche jeweilige, aus dem Bewirken der Betätigungen resultierende Zustände der jeweiligen Schaltelemente charakterisieren; und - die Übertragungsfunktion in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Überwachung der Übertragungsfunktion deren Wert in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern beeinflusst, insbesondere auf einen Soll-Wert eingestellt oder beschränkt, wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Parametern wenigstens ein Überprüfungswert ermittelt wird, mit welchem ein Ist-Wert der Übertragungsfunktion verglichen wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Übertragungsfunktion beeinflusst wird, wenn eine Differenz zwischen dem Ist-Wert und dem Überprüfungswert einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der Übertragungsfunktion beeinflusst wird, wenn eine Zeitspanne, während welcher die Differenz den Schwellenwert durchgängig überschreitet, eine vorgebbare Zeitgrenze überschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den Parametern wenigstens ein aus einem in der Getriebeeinrichtung eingelegten Gang resultierendes Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 in dessen Rückbezug auf einen der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als der Überprüfungswert das Übersetzungsverhältnis verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung der Übertragungsfunktion unterbleibt, wenn die Getriebeeinrichtung außer Stande ist, ein vorgebbares Drehmoment zu übertragen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Parameter einen aus dem jeweiligen Bewirken der jeweiligen Betätigung resultierenden und durch das jeweilige Schaltelement fließenden elektrischen Strom umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Schaltelement wenigstens ein Ventil aufweist.