DE10212530A1

DE10212530A1 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE10212530A1
Application number: DE2002112530
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rebholz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-03-21
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2003-10-02

Abstract

Ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine und einem Getriebe, welches mit dieser gekoppelt ist und welches mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen aufweist, ermittelt während des Betriebs des Kraftfahrzeugs Betriebsdaten. Aus diesen wird ein Lastkollektiv ermittelt und hieraus die Restlebensdauer der Bauteile bestimmt. Ist die Differenz der Restlebensdauer der Bauteile oberhalb eines definierten Werts, so wird das Motormoment oder das Schaltprogramm so verändert, dass diese Differenz minimiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Bei Kraftfahrzeugen mit einer Antriebsmaschine und einem mit dieser gekoppelten Getriebe, welches mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen aufweist, welche durch eine Steuervorrichtung anwählbar sind, werden häufig Betriebsdaten während des Betriebs des Kraftfahrzeugs erfaßt und in einem Speicher abgelegt. Hierbei werden häufig Zeitanteile, Drehzahlen, Drehmomente und Temperaturen der Nutzung der jeweils gewählten Übersetzungen erfaßt und abgelegt. Aus diesen Daten läßt sich beispielsweise die Lebensdauer der Bauteile oder ein für eine weitere Entwicklung notwendiges Lastkollektiv zur Auslegung der Übersetzungen oder der Bauteilfestigkeit erzeugen.

Die EP 1 118 801 A2 offenbart ein Verfahren zur Optimierung des Getriebe-Managements in einem Antriebsstrang für Fahrzeuge, welches eine Antriebsmaschine und eine mit dieser koppelbare Getriebeeinheit aufweist, bei welcher Zeitanteile der Nutzung einer jeden Gangstufe über einen Referenzzeitraum oder eine Referenzstrecke für ein Schaltverfahren ermittelt wird, wobei Zeitanteile in den Gangstufen Geschwindigkeitsbereichen zugeordnet werden, und aus der Zuordnung ein Geschwindigkeitskollektiv für jede Gangstufe in Abhängigkeit der Häufigkeit der Geschwindigkeitsbereiche erstellt wird, woraus ein Kraftstoffverbrauch errechnet wird, woraus bei einem für den Betriebszyklus ungünstigen Kraftstoffverbrauch eine Empfehlung zur Änderung des Schaltprogramms gegeben wird.

Die DE 42 26 010 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen der Lebensdauer von Fahrzeugbauteilen, bei welchen Meßelemente an den hochbeanspruchten Bereichen der Bauteile angeordnet werden, wobei aus deren gewonnenen Meßwerten während des gesamten Fahrbetriebs an eine Auswerteeinheit Daten weitergeleitet und gespeichert werden. In dieser wird eine kontinuierliche Bewertung der summierten Meßwerte zur Erfassung der maximalen Belastbarkeit durchgeführt. Ist die maximale Belastbarkeit erreicht, wird dem Fahrer angezeigt, daß ein entsprechendes Bauteil bzw. entsprechende Bauteile oder Baugruppen auszutauschen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei welcher auf einfache Weise die Betriebssicherheit des Fahrzeugs erhöht werden kann.

Die Erfindung wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gelöst.

Erfindungsgemäß weist das Verfahren und die Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs eine Antriebsmaschine auf, mit welcher ein Getriebe gekoppelt ist, welches mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen und somit Fahrbereiche aufweist. Diese unterschiedlichen Übersetzungen können z. B. in einem Schaltgetriebe als mindestens zwei schaltbare feste Übersetzungen ausgebildet sein, es besteht aber auch die Möglichkeit, in einem stufenlos verstellbaren Getriebe, wie z. B. einem Leistungsverzweigungsgetriebe mit einem mechanischen Leistungszweig und einem stufenlos verstellbaren Leistungszweig, unterschiedliche Übersetzungen zu realisieren. Der Antriebsstrang weist Meßaufnehmer auf, welche die Belastungen der Bauteile sowie die Zeitanteile der Belastungen aufnehmen. Dies kann z. B. durch einen Drehzahlsensor, einen Sensor an der Drosselklappe, welcher den Winkel der Drosselklappe erfaßt, und einen Sensor, welcher die eingelegte Schaltstufe erkennt, realisiert werden. Eine Recheneinheit in einem Steuergerät ermittelt aus diesen Daten und z. B. aus einem abgelegten Kennfeld der Antriebsmaschine und den bekannten Übersetzungen des Getriebes ein Belastungskollektiv für die geschalteten Schaltstufen. Mit diesem Belastungskollektiv besteht die Möglichkeit, während des Betriebs des Fahrzeugs dauernd die verbleibende Restlebensdauer der Bauteile zu errechnen. Stellt die Recheneinheit fest, daß die Differenz der Restlebensdauer von Bauteilen, welche im Leistungsfluß der ersten Übersetzung angeordnet sind, zu der Restlebensdauer von Bauteilen, welche im Leistungsfluß der zweiten Übersetzung angeordnet sind, einen definierten Wert übersteigt, so greift die Recheneinheit in das Schaltprogramm des Fahrzeugs ein und verändert dieses so, daß sich die Restlebensdauer der Bauteile wieder angleichen. Dies kann beispielsweise durch Begrenzen des Drehmoments der Antriebsmaschine beim Betrieb des Fahrzeugs in der Übersetzung, in deren Leistungsfluß die Bauteile angeordnet sind, welche die geringere Lebensdauer aufweisen, erreicht werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Schaltpunkte zu verschieben und früher in die Übersetzung zu schalten, in deren Leistungsfluß die Bauteile angeordnet sind, welche die höhere Restlebensdauer aufweisen. Somit verringert sich der Zeitanteil für die Bauteile, welche eine geringere Lebensdauer aufweisen und die Differenz der Restlebensdauer der Bauteile gleicht sich wieder an. Somit wird die Betriebssicherheit des Gesamtfahrzeugs erhöht, da die im Fahrzeug vorhandenen Bauteile gleichmäßiger belastet werden und alle Bauteile dieselbe Lebensdauer erbringen. Da die Betriebsdaten bei der Nutzung des Fahrzeugs dauernd abgefragt werden und für die Berechnung des Lastkollektivs zur Verfügung stehen müssen, sind sie in einem Speicher abzulegen. Um die Speichergröße so gering wie möglich zu halten, besteht die Möglichkeit, nur die Zeitanteile im Speicher abzulegen, bei welchen die Belastung, wie z. B. das Drehmoment, einen definierten Wert übersteigt, da die Lebensdauer der Bauteile bzw. die Bauteilschädigung in sehr großem Maße von den hohen Belastungen, wie z. B. hohen Drehmomenten, beeinflußt wird. Somit ist es möglich, ohne zu großen Aufwand die Betriebssicherheit des Fahrzeugs beträchtlich zu erhöhen.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebsmaschine, mit welcher ein Getriebe gekoppelt ist, welches mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen aufweist, welche von einem Schaltprogramm aktivierbar sind, und zu welchen wesentliche Bauteile zuordenbar sind, und einem elektronischen Steuergerät, mit welchem Betriebsdaten der Nutzung des Kraftfahrzeugs abgefragt und darin abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Betriebsdaten eine Restlebensdauer der wesentlichen Bauteile errechnet wird und bei Überschreiten einer definierten Differenz der Restlebensdauer der wesentlichen Bauteile der Antriebsstrang so gesteuert wird, dass sich diese Differenz minimiert.

2. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der zuvor definierten Differenz das Drehmoment der Antriebsmaschine in der aktivierten Übersetzung reduziert wird, in welcher die Bauteile eine geringere Restlebensdauer aufweisen.

3. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der zuvor definierten Differenz das Schaltprogramm so verändert wird, dass die Übersetzung früher aktiviert wird, welcher die Bauteile mit der höheren Restlebensdauer zugeordnet sind.

4. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergerät nur die Betriebsdaten abgelegt werden, welche sich wesentlich auf die Lebensdauer auswirken.

5. Kraftfahrzeug mit einer Antriebsmaschine, mit welcher ein Getriebe gekoppelt ist, welches mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungen aufweist, welche von einem Schaltprogramm aktivierbar sind, und zu welchen wesentliche Bauteile zuordenbar sind, und einem elektronischen Steuergerät, mit welchem Betriebsdaten der Nutzung des Kraftfahrzeugs abgefragt und darin abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Betriebsdaten eine Restlebensdauer der Bauteile errechnet wird und bei Überschreiten einer definierten Differenz der Restlebensdauer der Bauteile der Antriebsstrang so gesteuert wird, dass sich diese Differenz minimiert.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der zuvor definierten Differenz das Drehmoment der Antriebsmaschine in der aktivierten Übersetzung reduziert wird, in welcher die Bauteile eine geringere Restlebensdauer aufweisen.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der zuvor definierten Differenz das Schaltprogramm so verändert wird, dass die Übersetzung früher aktiviert wird, welcher die Bauteile mit der höheren Restlebensdauer zugeordnet ist.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuergerät nur die Betriebsdaten abgelegt werden, welche sich wesentlich auf die Lebensdauer auswirken.