DE102018222089A1 - Method and control device for operating a drive train of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsaggregat (1) und einem zwischen das Antriebsaggregat (1) und einen Abtrieb (2) geschalteten Getriebe (3) mit mehreren Schaltelementen (4), wobei dann, wenn bei einem im Getriebe (3) eingelegten, kraftschlüssigen Gang mit einer gangabhängigen Soll-Übersetzung gefahren wird, überwacht wird, ob trotz fest eingelegtem Gang eine Ist-Übersetzung um mehr als einen Grenzwert von der Soll-Übersetzung abweicht, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass die Ist-Übersetzung um mehr als den Grenzwert von der Soll-Übersetzung abweicht, auf einen Flare-Zustand des Getriebes (3) erkannt wird, und wobei bei oder nach Erkennen des Flare-Zustands folgende Schritte ausgeführt werden: Ermitteln desjenigen Schaltelements (4) des Getriebes (3), welches eine Minderübertragungsfähigkeit aufweist. Ermitteln eines Minderübertragungsfähigkeitsmoments für dasjenige Schaltelement (4), welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist. Ermitteln eines Kompensationsmoments für dasjenige Schaltelement (4), welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist. Ansteuern desjenigen Schaltelements (4), welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, in Abhängigkeit des ermittelten Minderübertragungsfähigkeitsmoments und in Abhängigkeit des ermittelten Kompensationsmoments, um die Ist-Übersetzung der Soll-Übersetzung anzunähend und so den Flare-Zustand des Getriebes (3) zu verlassen.Method for operating a drive train of a motor vehicle, with a drive assembly (1) and a transmission (3) connected between the drive assembly (1) and an output (2) with a plurality of shifting elements (4), when, in the case of a transmission (3 ) engaged, non-positive gear is driven with a gear-dependent target gear ratio, it is monitored whether an actual gear ratio deviates from the target gear ratio by more than a limit value despite the gear being engaged, and when it is determined that the actual gear ratio deviates from the target gear ratio by more than the limit value, a flare state of the transmission (3) is detected, and the following steps are carried out when or after the flare state is detected: determining that shift element (4) of the transmission (3 ), which has a low transfer capability. Determining an under-transfer capability torque for the switching element (4) which has the under-transfer capability. Determining a compensation torque for the switching element (4) which has the low transmission capability. Actuation of the switching element (4) which has the reduced transmission capacity, depending on the determined transmission loss torque and in dependence on the determined compensation torque, in order to sew the actual gear ratio to the target gear ratio and thus to leave the flare state of the transmission (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a control device for performing the method.
Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen mit einem zwischen ein Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschalteten Getriebe sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Ferner ist es bekannt, dass ein Getriebe mehrere Schaltelemente umfasst, die als reibschlüssige Schaltelemente oder auch als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein können. Dann, wenn in einem Getriebe ein kraftschlüssiger Gang eingelegt ist, ist eine erste Anzahl der Schaltelemente des Getriebes geschlossen und eine zweite Anzahl der Schaltelemente des Getriebes geöffnet ist. Dann, wenn im Getriebe ein kraftschlüssiger Gang eingelegt ist, wird mit einer definierten, gangabhängigen Übersetzung gefahren. Abhängig von dieser gangabhängigen Übersetzung werden Drehzahlen und Drehmomente gewandelt und so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats vom Getriebe am Abtrieb bereitgestellt. Aufgrund eines Defekts an einem Schaltelement kann sich die Übertragungsfähigkeit eines Schaltelements reduzieren. In diesem Fall kann es sein, dass das Getriebe ein vom Antriebsaggregat angebotenes Drehmoment nicht mehr vollständig in Richtung auf den Abtrieb übertragen kann, wobei dann dieses nicht mehr übertragbare Drehmoment zu einer Erhöhung der Drehzahl am Getriebeeingang führt. In diesem Fall bildet sich dann eine Ist-Übersetzung bei eingelegtem, kraftschlüssigem Gang aus, die von der gangabhängigen Soll-Übersetzung abweicht. Ein derartiger Zustand des Getriebes wird als Flare-Zustand bezeichnet. Aus der Praxis ist es bereits bekannt, mithilfe einer sogenannten Gangüberwachung die Übertragungsfähigkeit von Schaltelementen eines Getriebes zu überwachen. Wird an einem Getriebe festgestellt, dass eines der Schaltelemente eine verminderte Übertragungsfähigkeit aufweisen muss, so werden nach der Praxis Gangwechsel durchgeführt, um im Ausschlussverfahren dasjenige Schaltelement zu identifizieren, dessen Übertragungsfähigkeit eingeschränkt ist. Derartige unnötige Schaltungen können Folgeschäden an Schaltelementen verursachen und sollten vermieden werden.Drive trains of motor vehicles with a transmission connected between a drive unit and an output are well known from practice. Furthermore, it is known that a transmission comprises a plurality of shifting elements, which can be designed as friction-locking shifting elements or also as form-locking shifting elements. When a non-positive gear is engaged in a transmission, a first number of shift elements of the transmission is closed and a second number of shift elements of the transmission is open. If a non-positive gear is engaged in the gearbox, the gearbox is driven with a defined gear ratio. Depending on this gear-dependent gear ratio, speeds and torques are converted and the traction power available from the drive unit is made available by the gearbox on the output. The transmission capability of a switching element may be reduced due to a defect in a switching element. In this case, the transmission may no longer be able to completely transmit a torque offered by the drive unit in the direction of the output, in which case this torque, which can no longer be transmitted, leads to an increase in the speed at the transmission input. In this case, an actual gear ratio is formed when the non-positive gear is engaged, which deviates from the gear-dependent target gear ratio. Such a state of the transmission is referred to as a flare state. It is already known from practice to monitor the transmission capability of shift elements of a transmission with the aid of a so-called gear monitoring. If it is determined on a gearbox that one of the shifting elements must have a reduced transmission capacity, gear shifts are carried out in practice in order to identify the shifting element whose transmission capacity is restricted in the exclusion process. Such unnecessary circuits can cause consequential damage to switching elements and should be avoided.
Aus der
Obwohl des grundsätzlich bereits bekannt ist, auf rechnerischem Weg ein Schaltelement eines Getriebes zu ermitteln, das eine Minderübertragungsfähigkeit aufweist, bereitet es bislang Schwierigkeiten, den Flare-Zustand des Getriebes definiert zu verlassen.Although it is already known in principle to computationally determine a shift element of a transmission which has a low transmission capability, it has hitherto been difficult to leave the flare state of the transmission in a defined manner.
Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs sowie an einem Steuerungsgerät zur Durchführung des Verfahrens, mithilfe derer dann, wenn ein Flare-Zustand des Getriebes erkannt wird und dasjenige Schaltelement des Getriebes, welches eine Minderübertragungsfähigkeit aufweist, ermittelt wird, ein ordnungsgemäßes Verlassen des Flare-Zustands des Getriebes ermöglicht.There is therefore a need for a method for operating a drive train and for a control device for carrying out the method, with the aid of which, when a flare state of the transmission is detected and that switching element of the transmission which has a low transmission capability is determined, it is properly left of the flare state of the transmission.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und ein Steuergerät eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.Proceeding from this, the object of the invention is to create a novel method and a control device for a drive train of a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a method for operating a drive train of a motor vehicle according to
Erfindungsgemäß wird dann, wenn bei einem im Getriebe eingelegten, kraftschlüssigen Gang mit einer gangabhängigen, definierten Soll-Übersetzung gefahren wird, überwacht, ob trotz fest eingelegtem Gang eine Ist-Übersetzung um mehr als einen Grenzwert von der Soll-Übersetzung abweicht.According to the invention, when driving in a gear-locked, non-positive gear with a gear-dependent, defined target gear ratio, it is monitored whether an actual gear ratio deviates from the target gear ratio by more than a limit value despite the gear being engaged.
Dann, wenn festgestellt wird, dass die Ist-Übersetzung um mehr als den Grenzwert von der Soll-Übersetzung abweicht, wird auf einen Flare-Zustand des Getriebes erkannt, wobei bei oder nach Erkennen des Flare-Zustands des Getriebes folgende Schritte ausgeführt werden:
- Ermitteln desjenigen Schaltelements des Getriebes, welches eine Minderübertragungsfähigkeit aufweist.
- Ermitteln eines Minderübertragungsfähigkeitsmoments für dasjenige Schaltelement des Getriebes, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist.
- Ermitteln eines Kompensationsmoments für dasjenige Schaltelement des Getriebes, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist.
- Determine the shift element of the transmission that has a reduced transmission capability.
- Determination of a torque transmission capability for that shift element of the transmission that has the transmission capability.
- Determining a compensation torque for that shift element of the transmission which has the reduced transmission capacity.
Ansteuern desjenigen Schaltelements des Getriebes, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, in Abhängigkeit des ermittelten Minderübertragungsfähigkeitsmoments und in Abhängigkeit des ermittelten Kompensationsmoments, um die Ist-Übersetzung der Soll-Übersetzung anzunähend und so den Flare-Zustand des Getriebes zu verlassen.Activation of the shift element of the transmission which has the reduced transmission capacity, depending on the determined transmission loss torque and in dependence on the determined compensation torque, in order to sew the actual gear ratio to the target gear ratio and thus to leave the flare state of the transmission.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, für dasjenige Schaltelement, welches bei einem erkannten Flare-Zustand des Getriebes eine Minderübertragungsfähigkeit aufweist, einerseits ein Minderübertragungsfähigkeitsmoment und andererseits ein Kompensationsmoment zu ermitteln und abhängig von diesen beiden Momenten nachfolgend dasjenige Schaltelement, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, anzusteuern, um die Ist-Übersetzung des Getriebes der Soll-Übersetzung des eingelegten, kraftschlüssigen Gangs anzunähern und so den Flare-Zustand des Getriebes definiert zu verlassen.The present invention proposes, on the one hand, for the switching element that has a reduced transmission capability when the transmission is in a flare state to determine a torque transmission capability and, on the other hand, a compensation torque and then, depending on these two moments, to actuate the shifting element which has the transmission capability to approximate the actual gear ratio of the gearbox to the target gear ratio of the engaged, non-positive gear and thus the flare state of the gearbox defined to leave.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird für dasjenige Schaltelement des Getriebes, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, abhängig von einem zeitlichen Ist-Gradienten und Soll-Gradienten der Getriebeeingangsdrehzahl sowie einem auf das Antriebsaggregat bezogenen Massenträgheit ein erstes dynamisches Moment ermittelt, aus welchem das Minderübertragungsfähigkeitsmoment ermittelt wird. Vorzugsweise wird das Minderübertragungsfähigkeitsmoment aus diesem ersten dynamischen Moment abhängig von einem gangabhängigen und/oder schaltelementabhängigen Stützfaktor ermittelt. Hiermit kann das Minderübertragungsfähigkeitsmoment besonders vorteilhaft ermittelt werden.According to an advantageous further development, a first dynamic torque is determined for the shift element of the transmission which has the reduced transmission capacity, depending on a temporal actual gradient and target gradient of the transmission input speed and a mass inertia related to the drive unit, from which the reduced transmission capacity torque is determined. The torque transmission capability torque is preferably determined from this first dynamic torque as a function of a gear-dependent and / or shift element-dependent support factor. The torque transfer capability torque can hereby be determined particularly advantageously.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird für dasjenige Schaltelement des Getriebes, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, abhängig von einem zeitlichen Soll-Kompensationsgradienten der Getriebeeingangsdrehzahl und einem auf das Antriebsaggregat bezogenen Massenträgheit ein zweites dynamisches Moment ermittelt, aus welchem das Kompensationsmoment ermittelt wird. Vorzugsweise wird das Kompensationsmoment aus diesem zweiten dynamischen Moment abhängig von einem gangabhängigen und/oder schaltelementabhängigen Stützfaktor ermittelt. Hiermit kann das Kompensationsmoment besonders vorteilhaft ermittelt werden.According to an advantageous further development, a second dynamic torque is determined for that shift element of the transmission that has the reduced transmission capability, depending on a time-based compensation gradient of the transmission input speed and a mass inertia related to the drive unit, from which the compensation torque is determined. The compensation torque is preferably determined from this second dynamic torque as a function of a gear-dependent and / or shift element-dependent support factor. The compensation torque can hereby be determined particularly advantageously.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird zeitliche Soll-Kompensationsgradienten der Getriebeeingangsdrehzahl vorzugsweise abhängig von einer Temperatur des Schaltelements, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, und/oder abhängig von einem Moment des Schaltelements, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, und/oder abhängig von einer Differenzdrehzahl des Schaltelements, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, und/oder abhängig von einem Getriebeeingangsmoment ermittelt. Dies ist bevorzugt, um den zeitlichen Soll-Kompensationsgradienten der Getriebeeingangsdrehzahl zu bestimmen.According to an advantageous further development, the desired-time compensation gradient of the transmission input speed is preferably dependent on a temperature of the shifting element which has the low transmission capability and / or on a torque of the shifting element which has the low transmission capability and / or depending on a differential speed of the shifting element which which has reduced transmission capability, and / or determined depending on a transmission input torque. This is preferred in order to determine the desired time compensation gradient of the transmission input speed.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist in Anspruch 10 definiert.The control device according to the invention is defined in
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs; -
2 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
3 ein Zeitdiagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a block diagram of a drive train of a motor vehicle; -
2nd a signal flow diagram to illustrate the inventive method; -
3rd a timing diagram to further illustrate the method according to the invention.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method and a control device for operating a drive train of a motor vehicle.
Das Getriebe
Der Betrieb des Antriebsaggregats
Dann, wenn bei dem in
Bei oder nach Erkennen eines solchen Flare-Zustands im Getriebe
- Ermitteln desjenigen
Schaltelements 4 desGetriebes 3 , welches eine Minderübertragungsfähigkeit aufweist. - Ermitteln eines Minderübertragungsfähigkeitsmoments für
dasjenige Schaltelement 4 desGetriebes 3 , welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist. - Ermitteln eines Kompensationsmoments für
dasjenige Schaltelement 4 desGetriebes 3 , welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist.
- Determine that switching element
4th of the transmission3rd , which has a low transfer capability. - Determination of a transfer capability torque for that switching element
4th of the transmission3rd , which has the shortage transfer capability. - Determining a compensation torque for that switching element
4th of the transmission3rd , which has the shortage transfer capability.
Ansteuern desjenigen Schaltelements
Weitere Details der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Signalflussdiagramm der
In einem Blöcken
Ist dies nicht der Fall, so wird ausgehend von Block
Im Block
Die Ermittlung dieses Schaltelements, welches die Minderübertragungsfähigkeit aufweist, erfolgt vorzugsweise auf die aus der
Als Ausgangsgröße gibt der Block
In einem nachfolgenden Block
Hierzu wird dem Block
Das erste dynamische Moment, welches in Block
Das erste dynamische Moment entspricht dem Produkt aus der Massenträgheit und der Differenz zwischen der Differenz zwischen dem Ist-Gradienten und dem Soll-Gradienten der Getriebeeingangsdrehzahl. Das erste dynamische Moment wird mit einem Stützfaktor des Getriebes
Der Block
In einem nachfolgenden Block
Nachfolgend wird in einem Block
Aus dem Produkt dieser Eingangsgrößen
In einem Block
Demzufolge erfolgt in Block
Die Anpassung des Kompensationsmoments in Block
In einem Block
Bei Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens können sich die in
Der Signalverlauf
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät zum Betreiben des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, wobei das Steuergerät das oben beschriebene Verfahren steuerungsseitig ausführt. Beim erfindungsgemäßen Steuergerät handelt es sich insbesondere um das Getriebesteuergerät
Das Getriebesteuergerät
Das Steuergerät
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- AntriebsaggregatDrive unit
- 22nd
- Getriebetransmission
- 33rd
- AbtriebDownforce
- 44th
- SchaltelementSwitching element
- 55
- TrennkupplungSeparating clutch
- 66
- MotorsteuergerätEngine control unit
- 77
- GetriebesteuergerätTransmission control unit
- 88th
- Block Soll-ÜbersetzungsermittlungBlock target translation determination
- 99
- Eingangsgröße Soll-ÜbersetzungInput variable target translation
- 1010th
- Eingangsgröße Ist-Drehzahl GetriebeausgangInput variable actual speed gearbox output
- 1111
- Eingangsgröße Ist-Drehzahl GetriebeeingangInput variable actual speed transmission input
- 1212
- Block Abfrage Flare-ZustandBlock query flare state
- 1313
- Block SchaltelementermittlungBlock switching element determination
- 1414
- Block MinderübertragungsfähigkeitsmomentermittlungBlock of transferability torque determination
- 1515
- Eingangsgröße Ist-Gradient GetriebeeingangsdrehzahlInput variable actual gradient gearbox input speed
- 1616
- Eingangsgröße MassenträgheitMass inertia
- 1717th
- Block Abfrage Flare-ZustandBlock query flare state
- 1818th
- Block KompensationsmomentermittlungCompensation torque determination block
- 1919th
- Eingangsgröße Soll-Kompensationsgradienten GetriebeeingangsdrehzahlInput variable target compensation gradient transmission input speed
- 2020th
- Block SchaltelementansteuerungBlock switching element control
- 2121st
- Block Soll-KompensationsgradientermittlungBlock target compensation gradient determination
- 2222
- Eingangsgröße Ist-Differenzdrehzahl SchaltelementInput variable actual differential speed switching element
- 2323
- Eingangsgröße Temperatur SchaltelementInput variable temperature switching element
- 2424th
- Eingangsgröße Moment SchaltelementInput variable moment switching element
- 2525th
- Eingangsgröße Moment GetriebeeingangInput variable torque transmission input
- 2626
- Block AdaptionswertBlock adaptation value
- 2727th
- Soll-Kurvenverlauf GetriebeeingangsdrehzahlTarget curve shape of transmission input speed
- 2828
- Ist-Kurvenverlauf GetriebeeingangsdrehzahlActual curve shape of transmission input speed
- 2929
- Kurvenverlauf DrehmomentCurve torque
- 3030th
- MinderübertragungsfähigkeitsmomentReduced transfer torque
- 3131
- MinderübertragungsfähigkeitsmomentReduced transfer torque
- 3232
- KompensationsmomentCompensation moment
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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2018
- 2018-12-18 DE DE102018222089.1A patent/DE102018222089A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16H0061020000 Ipc: F16H0061120000 |
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R163 | Identified publications notified |