DE10341146A1

DE10341146A1 - Controlling engine speed of vehicle with drive train including transmission system with torque converter, relates engine speed to turbine rotor speed

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Publication number: DE10341146A1
Application number: DE2003141146
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Allgaier; Dirk Dipl.-Ing. Morbitzer; Christian Dipl.-Ing. Popp
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-09-06
Filing date: 2003-09-06
Publication date: 2005-03-31

Abstract

Engine (2) speed (nmot) is controlled as a function of the turbine rotor speed (nt) in the torque converter (3). Intersection of graphs of engine- and turbine speeds, accompanied by change of loading in the drive train (1) during coasting, is avoided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Regeln einer Motordrehzahl einer Antriebsmaschine gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 9 näher definierten Art.The The invention relates to a method for controlling and regulating an engine speed an engine according to the The preamble of claim 1 and of claim 9 closer defined Art.

Bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen von Fahrzeugen treten im Betrieb für einen Fahrer spürbare Lastwechsel während eines Übergangs von einem Zug- in einen Schubbetrieb oder von einem Schub- in einen Zugbetrieb auf. Im Zugbetrieb treibt eine Antriebsmaschine das Fahrzeug mit seinem Antriebmoment in die jeweils angewählte Fahrtrichtung an. Im Schubbetrieb dagegen liegt am Abtrieb eines Antriebsstranges ein das Fahrzeug antreibendes abtriebsseitiges Drehmoment vor, dem in Abhängigkeit einer in einem Getriebe des Antriebsstranges eingelegten Übersetzung stehendes antriebsmaschinenseitiges Bremsmoment entgegen wirkt.at occur from practice known drive trains of vehicles in operation for a driver noticeable Load changes during a transition from a train into a push operation or from a push one into Train operation on. In train operation drives a drive machine the vehicle with its drive torque in the selected direction of travel. In overrun mode By contrast, the vehicle is at the output of a drive train driving output torque before, depending on an inserted in a transmission of the drive train translation standing drive machine side braking torque counteracts.

Diese Lastwechselvorgänge stellen im Betrieb eines Antriebsstranges den Fahrkomfort und die Schaltqualität vermindernde Ereignisse dar, da diese vom Fahrer eines Fahrzeuges als Schlag bzw. Stoß wahrgenommen werden, die zusätzlich auch kurzfristige, unerwünscht hohe Bauteilbelastungen zur Folge haben.These Load changes When driving a drive train, the driving comfort and the shifting quality diminishing Events as these from the driver of a vehicle as a blow or shock perceived Be that extra also short-term, undesirable high component loads result.

Ein solcher Stoß bzw. Schlag steht in Abhängigkeit von Bauteilelastizitäten und Bauteiltoleranzen der einzelnen Bauteile des Antriebsstranges, welche sich vor allem bei allradgetriebenen Fahrzeugen aufgrund der Vielzahl der Bauteile in nicht unerheblichem Maße aufsummieren.One such impact Blow is dependent of component elasticities and component tolerances of the individual components of the drive train, which mainly due to four-wheel drive vehicles to sum up the not inconsiderable extent of the multiplicity of the components.

Insbesondere im Bereich von Verzahnungen ist es zu beobachten, dass die Anlage bei einem Lastwechsel zwischen zwei miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern von einer Zahnflanke der Zähne auf die jeweils andere Zahnflanke wechselt. Bei diesem Wechsel richten sich die Bauteile neu aus. Während des Ausrichtens der Bauteile befinden sich diese in einem lastfreien Zustand, in welchem die Bauteile ungebremst beschleunigt werden. Kommen die Verzahnungen an ihren jeweils gegenüberliegenden Zahnflanken wieder in Anlage, werden sie schlagartig abgebremst. Je schneller und ungedämpfter ein solcher Lastwechsel stattfindet, desto härter ist der Schlag beim Anlegen an den Zahnflanken.Especially In the area of gears it is observed that the plant at a load change between two intermeshing gears from a tooth flank of the teeth changes to the other tooth flank. Address this change the components are new. While of the alignment of the components, these are in a load-free Condition in which the components are accelerated unrestrained. Come the teeth on their respective opposite tooth flanks again in abutment, they are braked abruptly. The faster and more undamped one such a load change takes place, the harder is the impact when mooring on the tooth flanks.

Speziell bei Ausrollvorgängen, d. h. bei Schubrückschaltungen in niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereichen und einem Ausrollen des Fahrzeugs in den Stillstand bei nicht betätigtem Fahrpedal und vorzugsweise betätigter Fahrzeugbremse, wird eine gute Schaltqualität angestrebt, da der Fahrer mit keiner auffälligen antriebsstrangseitigen Reaktion rechnet. Insbesondere bei Automatgetrieben, bei welchen Schubschaltungen und dabei besonders die Ausrollschaltungen als reine Überschneidungsschaltungen zweier Reibungs-Schaltelemente ohne Freilauf als zusätzliches Schaltelement durchgeführt werden, ist der Schaltungsablauf bekannterweise schwierig applizierbar.specially during coasting, d. H. at push downshifts in low driving speed ranges and a coasting of the Vehicle in a standstill with the accelerator pedal is not actuated and preferably actuated Vehicle brake, a good shift quality is sought as the driver with no noticeable drive train-side reaction calculates. Especially with automatic transmissions, in which thrust circuits and especially the Ausrollschaltungen as pure crossover circuits two friction switching elements without freewheel as additional Switching element to be performed, the circuit sequence is known to be difficult to apply.

Aufgrund des fast lastfreien Zustandes des Antriebsmotors und des – entsprechend dem Lastzustand – geringen Schaltdruckes für das Zuschalten des Schaltelements einer Zielübersetzung wirken sich sowohl sämtliche Streuungen als auch temporäre Drehmoment- und Drehzahländerungen, die auf das jeweilige Schaltelement wirken, besonders stark auf den Schaltungsablauf aus. Eine Leerlaufregelung des Antriebsmotors, ein Wiederbefeuern des Antriebsmotors nach einer aktiven Schubabschaltung des Motors, ein sich ändernder Bremsgradient beim Ausrollen des Fahrzeugs, aber auch unterschiedliche Getriebeöltemperaturen stellen Ereignisse dar, welche die Regelung einer Überschneidungsschaltung stören und zu einer großen Streubreite der Schaltqualität führen können.by virtue of the almost load-free state of the drive motor and the - accordingly the load condition - low Switching pressure for the switching on of the switching element of a target translation both have an effect all Scatters as well as temporary Torque and speed changes, which act on the respective switching element, especially strong the circuit sequence. An idling control of the drive motor, a re-firing of the drive motor after an active fuel cut of the Motors, a changing one Brake gradient when rolling out the vehicle, but also different transmission oil temperatures represent events that interfere with the control of a crossover circuit and to a big one Spread of the shift quality to lead can.

Problematische Betriebszustände, bei denen durch den Lastwechsel Stöße auftreten, die in den Antriebsstrang eingeleitet werden, liegen z. B. bei einem sogenannten Drehzahlkreuzen des Verlaufs der Motordrehzahl und des Verlaufs der Turbinendrehzahl während Ausrollvorgängen eines Fahrzeugs außerhalb oder während Schaltungen vor.problematic Operating conditions, where shocks occur due to load changes in the drive train are initiated, z. B. at a so-called speed crosses the course of the engine speed and the course of the turbine speed while Ausrollvorgängen a vehicle outside or while Circuits before.

Ein Drehzahlkreuzen außerhalb von Schaltungen tritt unter anderem bei den beiden nachfolgend beschriebenen Betriebssituationen auf:
Bei der ersten Betriebssituation bewegt sich das Fahrzeug im Schubbetrieb, während die Motordrehzahl niedriger ist als die Turbinendrehzahl einer Turbine eines Drehmomentwandlers des Antriebsstranges und von der Motorsteuerung auf ihrem Leerlaufniveau gehalten wird. Das Fahrzeug wird bei dem Ausrollvorgang langsamer, was zu einer Verringerung der Turbinendrehzahl in Richtung der Motordrehzahl führt. Zu einem bestimmbaren Zeitpunkt ist die Differenz zwischen der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl Null. Anschließend unterschreitet die Turbinendrehzahl die Motordrehzahl, was im Antriebsstrang den Lastwechsel bzw. den Wechsel vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb des Antriebsstranges bewirkt. Dabei ist der Lastwechsel für den Fahrer um so stärker spürbar, je steiler sich die Verläufe der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl kreuzen.A speed crosses outside of circuits occurs inter alia in the two operating situations described below:
In the first operating situation, the vehicle is in coasting while the engine speed is lower than the turbine speed of a turbine of a torque converter of the power train and is maintained at its idle level by the engine control. The vehicle slows down during the coasting process, resulting in a reduction in turbine speed in the direction of engine speed. At a determinable time, the difference between the turbine speed and the engine speed is zero. Subsequently, the turbine speed falls below the engine speed, which causes the load change in the drive train or the change from overrun to the traction of the drive train. The load change for the driver is all the more noticeable the steeper the curves of the turbine speed and the engine speed cross.

Eine zweite Betriebssituation des Antriebsstranges, während der ein Drehzahlkreuzen außerhalb einer Schaltungen auftreten kann, ist dadurch charakterisiert, dass die Motordrehzahl zunächst größer als die Turbinendrehzahl eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist und sowohl die Motordrehzahl als auch die Turbinendrehzahl einen negativen Gradienten aufweisen. Die Motordrehzahl, deren Gradient betragsmäßig größer ist als der Gradient der Turbinendrehzahl, unterschreitet die Turbinendrehzahl zu einem bestimmbaren Zeitpunkt und wird von einer Leerlaufregelung auf die Motorleerlaufdrehzahl eingeregelt. Die Turbinendrehzahl hingegen reduziert sich während des Ausrollvorganges des Fahrzeuges weiter und unterschreitet die Motordrehzahl, was einen erneuten und unerwünschten Lastwechsel im Antriebsstrang mit den vorbeschriebenen Nachteilen zur Folge hat.A second operating situation of the drive train, during which a speed crosses can occur outside of a circuit is characterized in that the engine speed initially grö ßer than the turbine speed of a hydrodynamic torque converter and both the engine speed and the turbine speed have a negative gradient. The engine speed, the gradient of which is greater in magnitude than the gradient of the turbine speed, falls below the turbine speed at a determinable time and is adjusted by an idling control to the engine idling speed. The turbine speed, however, continues to reduce during the rolling of the vehicle and falls below the engine speed, which has a renewed and undesirable load change in the drive train with the disadvantages described above.

Ein Drehzahlkreuzen während Schaltungen im Getriebe des Antriebsstranges tritt auf, wenn die Turbinendrehzahl, welche zunächst kleiner ist als die Motordrehzahl, aufgrund einer Rückschaltung im Getriebe des Antriebsstranges und der damit einhergehenden Übersetzungsänderung ansteigt und die Motordrehzahl zu einem bestimmbaren Zeitpunkt übersteigt. Reduziert sich die Abtriebsdrehzahl nach der Schaltung während des Ausrollens des Fahrzeuges, dann sinkt die Turbinendrehzahl auch bei der neu eingelegten Übersetzung zu einem bestimmbaren Zeitpunkt unter die Motordrehzahl.One Speed crosses during Circuits in the transmission of the drive train occurs when the turbine speed, which first less than the engine speed due to a downshift in the transmission of the drive train and the associated translation change increases and exceeds the engine speed at a specifiable time. Reduced the output speed after the circuit during the Rolling out of the vehicle, then the turbine speed also drops at the newly inserted translation at a determinable time below the engine speed.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und Regeln der Motordrehzahl zur Verfügung zu stellen, mittels welchem die Schaltqualität von Schubrückschaltungen, insbesondere von Ausrollschaltungen, sowie ein Fahrkomfort während Ausrollvorgängen von Kraftfahrzeugen jeweils verbessert werden kann.Of the The present invention is therefore based on the object, a method to control and regulate the engine speed available by means of which the shift quality of push downshifts, in particular of Ausrollschaltungen, as well as a ride comfort during Ausrollvorgängen of Motor vehicles each can be improved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 9 gelöst.According to the invention this Task with a method according to the features of claim 1 or of claim 9 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern und Regeln einer Motordrehzahl einer Antriebsmaschine eines Antriebsstranges mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 wird der Fahrkomfort während eines Ausrollvorganges eines Fahrzeuges dadurch verbessert, dass die Motordrehzahl der Antriebsmaschine in Abhängigkeit der Turbinendrehzahl derart geführt wird, dass ein Kreuzen zwischen dem Verlauf der Motordrehzahl und dem Verlauf der Turbinendrehzahl und ein damit einhergehender Lastwechsel im Antriebsstrang während eines Ausrollvorganges vermieden wird.at the method according to the invention for controlling and regulating an engine speed of an engine a drive train with the features of claim 1 is the ride comfort during a rolling process of a vehicle thereby improves that the engine speed of the engine as a function of turbine speed so led is that a crossing between the course of the engine speed and the course of the turbine speed and a concomitant load change in the drive train during a rolling process is avoided.

Bei dem Verfahren zum Steuern und Regeln einer Motordrehzahl einer Antriebsmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruches 9 wird unter anderem die Schaltqualität von Schubrückschaltungen, insbesondere von Ausrollschaltungen, sowie ein Fahrkomfort während Ausrollvorgängen eines Fahrzeuges erfindungsgemäß dadurch verbessert, dass bei einer Motordrehzahl der Antriebsmaschine, die kleiner als die Turbinendrehzahl ist, eine derartige Führung der Motordrehzahl in Abhängigkeit der Turbinendrehzahl vorgesehen ist, dass ein Kreuzen zwischen dem Verlauf der Motordrehzahl und dem Verlauf der Turbinendrehzahl dann erfolgt, wenn der Gradient der Motordrehzahl wenigstens annähernd dem Gradienten der Turbinendrehzahl entspricht.at the method of controlling and controlling an engine speed of an engine with the features of claim 9, inter alia, the shift quality of push downshifts, in particular Ausrollschaltungen, as well as a ride comfort during Ausrollvorgängen a Vehicle according to the invention thereby improves that at a motor speed of the prime mover, the smaller as the turbine speed, such a guidance of the engine speed in dependence the turbine speed is provided that a crossing between the Course of the engine speed and the course of the turbine speed then occurs when the gradient of the engine speed at least approximately Gradients of the turbine speed corresponds.

Damit stellt sich ein sogenanntes "flaches" Drehzahlkreuzen zwischen der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl ein und ein Lastwechsel tritt in einem Antriebsstrang derart gedämpft auf, dass der Lastwechsel für einen Fahrer nur sehr schwach oder überhaupt nicht wahrnehmbar ist.In order to turns a so-called "flat" speed crosses between the engine speed and the turbine speed on and off Load change occurs in such a damped manner in a drive train, that the load change for a driver only very weak or not at all perceptible is.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further Advantages and advantageous developments of the invention result from the claims and the principle described with reference to the drawing Embodiments.

Es zeigt:It shows:

1 eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs; 1 a highly schematic representation of a drive train of a vehicle;

2a den Verlauf der Turbinendrehzahl und den Verlauf der Motordrehzahl während eines Ausrollvorgangs bei Anwendung einer herkömmlichen Steuerung und Regelung des Antriebsstranges; 2a the course of the turbine speed and the course of the engine speed during a coasting process using conventional control and regulation of the drive train;

2b die Verläufe der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl während eines Ausrollvorganges gemäß 2a, die sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern und Regeln der Motordrehzahl einstellen; 2 B the course of the engine speed and the turbine speed during a coasting according to 2a which adjust when using the method according to the invention for controlling and regulating the engine speed;

3a die Verläufe der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl bei einer herkömmlich durchgeführten Einfachschubrückschaltung; 3a the histories of turbine speed and engine speed in a conventional single-push downshift;

3b die Verläufe der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl während der Einfachschubrückschaltung gemäß 3a, bei der die Motordrehzahl erfindungsgemäß geführt wird; 3b the curves of the turbine speed and the engine speed during the single push downshift according to 3a in which the engine speed is guided according to the invention;

4a die Verläufe der Motordrehzahl und der Turbinendrehzahl während eines herkömmlichen Ausrollvorganges und 4a the course of the engine speed and the turbine speed during a conventional Ausrollvorganges and

4b die Verläufe der Turbinendrehzahl und der Motordrehzahl während des Ausrollvorganges gemäß 4a, welche sich bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern und Regeln der Motordrehzahl einstellen. 4b the curves of the turbine speed and the engine speed during the Ausrollvorganges according to 4a which adjust in the application of the method according to the invention for controlling and regulating the engine speed.

In 1 ist ein Antriebsstrang 1 eines Fahrzeuges stark schematisiert dargestellt. Der Antriebsstrang 1 umfasst unter anderem eine Antriebsmaschine 2, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 3 als Anfahrelement, ein Getriebe 4 zum Darstellen verschiedener Übersetzungen und einen Abtrieb 5.In 1 is a powertrain 1 of a vehicle is shown very schematically. The powertrain 1 includes, inter alia, a prime mover 2 , a hydrodynamic torque converter 3 as a starting element, a transmission 4 to represent different translations and a downforce 5 ,

Im Zugbetrieb des Antriebsstranges 1 wird ein Antriebsmoment der Antriebsmaschine 2 über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 3 und das Getriebe 4 in der jeweils in dem Getriebe 4 eingestellten Übersetzung entsprechend transformierten Höhe zu dem Abtrieb 5 des Fahrzeuges geführt. Im Schubbetrieb des Antriebsstranges 1 wird ein Drehmoment im Antriebsstrang 1 ausgehend vom Abtrieb 5 über das Getriebe 4 und den hydrodynamischen Drehmomentwandler 3 in Richtung der Antriebsmaschine 2 geführt.In train operation of the drive train 1 becomes a drive torque of the prime mover 2 over the hydrodynamic torque converter 3 and the gearbox 4 in each case in the transmission 4 adjusted translation corresponding to transformed height to the output 5 of the vehicle. In overrun operation of the drive train 1 becomes a torque in the drive train 1 starting from the output 5 over the transmission 4 and the hydrodynamic torque converter 3 in the direction of the prime mover 2 guided.

Bezug nehmend auf 2a sind ein Verlauf der Turbinendrehzahl n_t und ein Verlauf der Motordrehzahl n_mot während eines Ausrollvorganges des Fahrzeugs dargestellt, bei dem sich der Antriebsstrang 1 in einem Schubbetrieb befindet und die Motordrehzahl n_mot zunächst niedriger ist als die Turbinendrehzahl n_t des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 3. Die Motordrehzahl n_mot wird von einer in ein Getriebesteuergerät 6 implementierten Leerlaufsteuerung in etwa auf dem Niveau der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) gehalten. Die in 2a gezeigten Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t stellen sich bei einer herkömmlichen Steuerung und Regelung der Komponenten des Antriebsstranges 1 ein.Referring to 2a are shown a curve of the turbine speed n_t and a curve of the engine speed n_mot during a coasting of the vehicle, in which the drive train 1 is in a coasting operation and the engine speed n_mot is initially lower than the turbine speed n_t of the hydrodynamic torque converter 3 , The engine speed n_mot is converted from one to a transmission control unit 6 implemented idle control held approximately at the level of the engine idling speed n_mot (LL). In the 2a shown curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t are in a conventional control and regulation of the components of the drive train 1 one.

Durch die während des Ausrollvorganges des Fahrzeuges sich verringernde Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Abtriebsgeschwindigkeit reduziert sich die Turbinendrehzahl n_t zunehmend und nähert sich dem Verlauf der Motordrehzahl n_mot an. Zu einem Zeitpunkt T_kp entspricht die Turbinendrehzahl n_t der Motordrehzahl n_mot. Mit zunehmender Betriebsdauer unterschreitet die Turbinendrehzahl n_t zum Zeitpunkt T_1 die Motordrehzahl, wobei sich der wenigstens annähernd parallel zum Verlauf der Motordrehzahl n_mot verlaufende Bereich des Verlaufs der Turbinendrehzahl n_t zwischen dem Kreuzungspunkt T_kp und dem Zeitpunkt T_1 durch das Ausrichten der Zahnflanken beim Lastwechsel einstellt.By the while the rolling process of the vehicle decreasing vehicle speed or output speed reduces the turbine speed n_t is increasing and approaching the course of the engine speed n_mot. At a time T_kp the turbine speed n_t corresponds to the engine speed n_mot. With increasing operating time, the turbine speed n_t falls below Time T_1 the engine speed, which is at least approximately parallel to the course of the engine speed n_mot extending portion of the course of the Turbine speed n_t between the crossing point T_kp and the time T_1 is adjusted by aligning the tooth flanks during load changes.

Bei dem Drehzahlkreuzen bzw. dem Kreuzen der Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t tritt im Antriebsstrang 1 der Lastwechsel auf, da dieser von ei nem Schubbetrieb in einen Zugbetrieb wechselt. Ein derartiger Lastwechsel ist für einen Fahrer um so stärker spürbar, je größer die Differenz der Gradienten der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t im Kreuzungspunkt T_kp der Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t ist. Der Gradient des Verlaufs der Turbinendrehzahl n_t entspricht vorliegend jeweils dem Gradienten der Turbinensynchrondrehzahl, die sich in Abhängigkeit der in dem Getriebe 4 aktuell vorliegenden Übersetzung einstellt.In the speed crossing or the crossing of the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t occurs in the drive train 1 the load change, as it changes from egg nem push operation in a train operation. Such a load change is more noticeable to a driver, the greater the difference between the gradients of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t at the intersection T_kp of the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t. The gradient of the curve of the turbine speed n_t here corresponds in each case to the gradient of the turbine synchronous rotational speed, which depends on that in the transmission 4 currently available translation.

Bezug nehmend auf 2b sind die Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t dargestellt, welche sich bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf den zu 2a beschriebenen Betriebszustand des Antriebsstranges 1 einstellen.Referring to 2 B are the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t shown, which in the application of the inventive method to the 2a described operating state of the drive train 1 to adjust.

Der Antriebsstrang 1 weist zunächst den zu 2a beschriebenen Betriebszustand auf und befindet sich im Schubbetrieb, bei dem die Turbinendrehzahl n_t größer als die Motordrehzahl n_mot ist. In dem Getriebesteuergerät 6 wird anhand der Gradienten der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t permanent ein voraussichtlicher bzw. theoretischer Kreuzungspunkt T_kp theo zwischen den Verläufen der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t berechnet, wobei die Berechnung selbstverständlich auch in dem in 1 dargestellten Motorsteuergerät 7, welches in an sich bekannter Art und Weise über den CAN-Bus 8 mit dem Getriebesteuergerät 6 verbunden ist, erfolgen kann.The powertrain 1 first assigns it 2a described operating state and is in coasting operation, in which the turbine speed n_t is greater than the engine speed n_mot. In the transmission control unit 6 is calculated on the basis of the gradients of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t permanently an estimated or theoretical crossing point T_kp theo between the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t, the calculation of course in the in 1 illustrated engine control unit 7 , which in a known manner via the CAN bus 8th with the gearbox control unit 6 is connected, can take place.

Der von dem Getriebesteuergerät 6 bestimmte theoretische Kreuzungspunkt T_kp theo zwischen den Verläufen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot in 2b entspricht dem tatsächlichen Kreuzungspunkt T_kp aus 2a. Um ein möglichst flaches Kreuzen zwischen den Verläufen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot zu erreichen, wird beim Unterschreiten einer Zeitschwelle t_schwell, welche dem theoretisch ermittelten Kreuzungszeitpunkt T_kp theo zeitlich vorgelagert ist, die Motordrehzahl n_mot in der in 2b dargestellten Art und Weise in Richtung der Turbinendrehzahl n_t angehoben, so dass nur noch eine geringe Differenz zwischen der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t vorliegt.The of the transmission control unit 6 certain theoretical crossing point T_kp theo between the curves of the turbine speed n_t and the engine speed n_mot in 2 B corresponds to the actual crossing point T_kp off 2a , In order to achieve the lowest possible crossing between the curves of the turbine speed n_t and the engine speed n_mot, when a time threshold t_schwell which falls below the theoretically determined crossing time T_kp theo is undershot, the engine speed n_mot in the in 2 B shown manner in the direction of the turbine speed n_t raised so that only a small difference between the engine speed n_mot and the turbine speed n_t is present.

Anschließend wird die Motordrehzahl n_mot langsam bzw. derart flach über die Turbinendrehzahl n_t angehoben, dass die Motordrehzahl n_mot und die Turbinendrehzahl n_t im tatsächlichen Kreuzungspunkt T_kp wenigstens annähernd den gleichen Gradienten aufweisen. Damit erfolgt der beim Überschreiten der Turbinendrehzahl n_t auftretende Lastwechsel und das damit einhergehende neue Ausrichten der Zahnflanken derart gedämpft, dass der Lastwechsel für einen Fahrer des Fahrzeuges kaum bemerkbar ist. Anschließend wird die Motordrehzahl n_mot wiederum auf die Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) eingestellt und das erfindungsgemäße Verfahren wird beendet.Subsequently, will the engine speed n_mot slow or so flat over the Turbine speed n_t raised that the engine speed n_mot and the Turbine speed n_t in the actual Intersection point T_kp at least approximately the same gradient exhibit. This is done when the turbine speed is exceeded n_t occurring load changes and the associated reorientation the tooth flanks are so subdued, that the load change for a driver of the vehicle is barely noticeable. Subsequently, will the engine speed n_mot again to the engine idling speed n_mot (LL) set and the inventive method is terminated.

In 3a und 3b sind jeweils die Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t während einer Ausrollschaltung bzw. einer Einfachschubrückschaltung aus einer zweiten Übersetzung "2" des Getriebes 4 in eine erste Übersetzung "1" des Getriebes 4 dargestellt. Die Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t gemäß 3a stellen sich bei einer herkömmlichen Steuerung und Regelung des Antriebsstranges 1 ein. Die in 3b gezeigten Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t stellen sich ein, wenn der Antriebsstrang 1 erfindungsgemäß und in der später beschriebenen Art und Weise betrieben wird.In 3a and 3b are respectively the progressions of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t during a coasting or a single thrust shift from a second ratio "2" of the transmission 4 in a first ratio "1" of the transmission 4 shown. The curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t according to 3a arise in a conventional control and regulation of the drive train 1 one. In the 3b shown curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t set when the drive train 1 is operated according to the invention and in the manner described later.

Zusätzlich zu den Verläufen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot ist in 3a und 3b jeweils ein mit I bezeichneter Verlauf dargestellt, welcher den Status der Einfachschubrückschaltung angibt, wobei der Wert Null des Verlaufes I angibt, dass von dem Getriebesteuergerät 6 kein Schaltsignal anliegt. Nimmt der Verlauf I den Wert Eins an, liegt ein getriebesteuergeräteseitiges Schaltsignal vor, welches die Einfachschubrückschaltung im Getriebe 4 auslöst.In addition to the curves of the turbine speed n_t and the engine speed n_mot is in 3a and 3b in each case a course denoted by I is shown, which indicates the status of the single-push downshift, the value zero of the course I indicating that of the transmission control unit 6 no switching signal is applied. If the course I assumes the value one, there is a transmission-control-unit-side switching signal, which is the single-action reduction in the transmission 4 triggers.

Zu einem Zeitpunkt T_2 liegt zunächst noch kein getriebesteuergeräteseitiges Schaltsignal an dem Getriebe 4 an. Die Turbinendrehzahl n_t ist kleiner als die Motordrehzahl n_mot, welche in 3a während der gesamten Einfachschubrückschaltung in etwa der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) entspricht.At a time T_2 initially there is no gearbox control unit side switching signal to the transmission 4 at. The turbine speed n_t is smaller than the engine speed n_mot, which in 3a during the entire single-thrust shift corresponds approximately to the engine idle speed n_mot (LL).

Zu einem Zeitpunkt T_3 sind schaltungstypspezifische Startbedingungen zum Auslösen der Einfachschubrückschaltung sowie für den Einstieg in das erfindungsgemäße Verfahren erfüllt, wobei mit dem Verfahren ein Drehzahlkreuzen zwischen den Verläufen der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t zu den in 3a dargestellten Kreuzungspunkten bzw. Zeitpunkten T_kp_1 und T_kp_2 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise vermieden werden soll.At a point in time T_3, circuit-type-specific starting conditions for triggering the single-action downshift and for entering into the method according to the invention are fulfilled, with the method a speed crossing between the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t to those in 3a illustrated crossing points or times T_kp_1 and T_kp_2 should be avoided in the manner described below.

Die zwei zeitlich nacheinander auftretenden Kreuzungspunkte T_kp_1 und T_kp_2 zwischen den Verläufen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot ereignen sich deshalb, weil die Turbinendrehzahl n_t, deren Verlauf vor dem Zeitpunkt T_3 im Wesentlichen dem Verlauf der Turbinensynchrondrehzahl n_t("2") der zweiten Übersetzung "2" des Getriebes 4 entspricht, während der Einfachschubrückschaltung ausgehend von der zweiten Übersetzung "2" in die erste Übersetzung "1" auf eine der Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der ersten Übersetzung "1" entsprechende Turbinendrehzahl n_t bei wenigstens annähernd konstanter Motordrehzahl n_mot über diese ansteigt und anschließend wieder unter die Motordrehzahl n_mot absinkt.The two temporally successive crossing points T_kp_1 and T_kp_2 between the curves of the turbine rotational speed n_t and the engine rotational speed n_mot occur because the turbine rotational speed n_t whose course before the instant T_3 substantially corresponds to the curve of the turbine synchronous rotational speed n_t ("2") of the second gear ratio " 2 "of the gearbox 4 corresponds, during the single thrust downshift starting from the second ratio "2" in the first ratio "1" to one of the turbine synchronous speed n_t ("1") of the first gear ratio "1" corresponding turbine speed n_t at at least approximately constant engine speed n_mot increases over this and then again drops below the engine speed n_mot.

Dabei entspricht die Turbinendrehzahl n_t zu einem Zeitpunkt T_4, zu dem die Einfachschubrückschaltung beendet ist und zu dem der Verlauf I wieder auf Null zurückgesetzt wird, der Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der Zielübersetzung bzw. der ersten Übersetzung "1" des Getriebes. Anschließend reduziert sich die Turbinendrehzahl n_t entsprechend dem Verlauf der Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der ersten Übersetzung "1" und kreuzt die Motordrehzahl n_mot im zweiten Kreuzungspunkt T_kp_2 erneut. Im ersten und im zweiten Kreuzungspunkt T_kp_1 und T_kp_2 treten jeweils die unerwünschten Lastwechsel im Antriebsstrang 1 mit stark unterschiedlichen Gradienten der Verläufe der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot auf.In this case, the turbine rotational speed n_t at a point in time T_4 at which the single-thrust downshift has ended and at which the curve I is reset to zero corresponds to the turbine synchronous rotational speed n_t ("1") of the target ratio or the first gear ratio "1" of the transmission. Subsequently, the turbine speed n_t is reduced according to the course of the turbine synchronous speed n_t ("1") of the first gear ratio "1" and the engine speed n_mot is crossed again at the second crossing point T_kp_2. In the first and in the second crossing point T_kp_1 and T_kp_2, the undesired load changes in the drive train occur in each case 1 with very different gradients of the curves of the turbine speed n_t and the engine speed n_mot.

Um dieses innerhalb kurzer Zeit auftretende doppelte Kreuzen zwischen den Verläufen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot und die damit einhergehenden unerwünschten Lastwechsel im Antriebsstrang vermeiden zu können, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Motordrehzahl n_mot zum Zeitpunkt T_3, zu welchem von dem Getriebesteuergerät 6 das Schaltsignal ergeht, die Motordrehzahl n_mot in der in 3b dargestellten Art und Weise angehoben. Dabei wird die Motordrehzahl n_mot durch eine getriebesteuergeräteseitige Vorgabe an das Motorsteuergerät 7 während und nach der Schaltung um einen dauerhaften Offset oberhalb der Turbinendrehzahl n_t geführt.In order to avoid this occurring within a short time double crosses between the curves of the turbine speed n_t and the engine speed n_mot and the associated undesirable load changes in the drive train, in the inventive method, the engine speed n_mot at time T_3, to which of the transmission control unit 6 the switching signal goes off, the engine speed n_mot in the in 3b raised way illustrated. In this case, the engine speed n_mot by a transmission control unit side default to the engine control unit 7 during and after the shift by a permanent offset above the turbine speed n_t performed.

Nachdem die Turbinendrehzahl n_t, welche nach der Schaltung in etwa dem Verlauf der Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der Zielübersetzung bzw. vorliegend der ersten Übersetzung "1" des Getriebes 4 entspricht, den Wert der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) unterschreitet, wird die Motordrehzahl n_mot auf die Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) eingeregelt und der Ausrollvorgang des Antriebsstranges 1 bzw. des Fahrzeugs wird in herkömmlicher Art und Weise fortgesetzt.After the turbine speed n_t, which after the circuit in about the course of the turbine synchronous speed n_t ("1") of the target ratio or in the present case the first gear ratio "1" of the transmission 4 is lower than the value of the engine idling speed n_mot (LL), the engine speed n_mot is adjusted to the engine idling speed n_mot (LL) and the rolling process of the drive train 1 or the vehicle is continued in a conventional manner.

Falls die in 3b gewünschte Reaktion zum Zeitpunkt T_3, ab dem die Motordrehzahl n_mot während und nach der Einfachschubrückschaltung um einen Offset oberhalb der Turbinendrehzahl n_t geführt wird, verzögert erfolgt, ist es vorgesehen, die Motordrehzahl zu Beginn der Schaltung, d. h. zum Zeitpunkt T_3, auf die Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der Zielübersetzung der Einfachschubrückschaltung anzuheben. Dies ist in 3b durch den doppelpunkt-strichliert dargestellten Verlauf der Motordrehzahl n_mot_var grafisch wiedergegeben. Dieses Anheben der Motordrehzahl n_mot zum Zeitpunkt T_3 wird vorliegend über eine Sprungfunktion ausgeführt und kann hierzu abweichend auch über eine Rampenfunktion oder eine Filterfunktion durchgeführt werden.If the in 3b desired reaction at the time T_3, from which the engine speed n_mot is delayed by an offset above the turbine speed n_t during and after the single thrust shift, it is provided that the engine speed at the beginning of the circuit, ie at time T_3, to the turbine synchronous speed n_t ( "1") of the target ratio of the single thrust downshift. This is in 3b represented graphically represented by the curve of the engine speed n_mot_var shown in double-dashed lines. This raising of the engine speed n_mot at the time T_3 is in the present case carried out via a jump function and, for this purpose, can also be carried out by way of a ramp function or a filter function.

Darüber hinaus kann das Anheben der Motordrehzahl n_mot auf die Turbinensynchrondrehzahl n_t("1") der Zielübersetzung der Einfachschubrückschaltung zeitlich ver zögert zum Schaltbefehl des Getriebesteuergeräts, vorzugsweise in Abhängigkeit einer prozentualen Gewichtung der Differenzdrehzahl zwischen der Motordrehzahl n_mot bzw. der Ist-Motordrehzahl zum betrachteten Zeitpunkt und der Turbinensynchrondrehzahl der Zielübersetzung der Einfachschubrückschaltung erfolgen, wobei die Gewichtung mittels einer Kennlinie durchgeführt werden kann.In addition, lifting the Mo to the turbine synchronous speed n_t ("1") of the target ratio of the single-speed shift time delayed to the switching command of the transmission control unit, preferably as a function of a percentage weighting of the differential speed between the engine speed n_mot or the actual engine speed at the time and the turbine synchronous speed of the target ratio Single push down, the weighting can be performed by means of a characteristic curve.

In 4a und 4b sind jeweils die Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t während eines Ausrollvorganges dargestellt, bei dem die Motordrehzahl n_mot zunächst größer als die Turbinendrehzahl n_t ist. Dabei zeigt 4a die Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t, die sich bei einer an sich bekannten Ansteuerung eines Antriebsstranges während eines Ausrollvorganges einstellen. 4b dagegen zeigt die sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellenden Verläufe der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t.In 4a and 4b In each case, the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t during a coasting process are shown, in which the engine speed n_mot is initially greater than the turbine speed n_t. It shows 4a the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t, which occur in a known per se driving a drive train during a coasting. 4b on the other hand, the curves of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t, which are obtained when the method according to the invention is used, show.

Den Darstellungen gemäß 4a und 4b liegt ein Betriebszustand des Antriebsstranges 1 zugrunde, der bei herkömmlicher Ansteuerung des Antriebsstranges 1 ein in 4a dargestelltes doppeltes Drehzahlkreuzen mit den Kreuzungspunkten T_kp_1 und T_kp_2 zwischen den Verläufen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordrehzahl n_mot mit erheblich voneinander abweichenden Gradienten der Motordrehzahl n_mot und der Turbinendrehzahl n_t zur Folge hat.According to the representations 4a and 4b is an operating state of the drive train 1 underlying, in conventional control of the drive train 1 a in 4a shown double speed crosses with the crossing points T_kp_1 and T_kp_2 between the curves of the turbine speed n_t and the engine speed n_mot with significantly different gradients of the engine speed n_mot and the turbine speed n_t result.

Der in 4a dargestellte Verlauf der Motordrehzahl n_mot stellt sich dann ein, wenn ein Fahrer ein Leistungsanforderungselement bzw. das Fahrpedal nicht mehr betätigt und keine fahrerseitige Leistungsanforderung vor liegt. In diesem Fall sinkt die Motordrehzahl n_mot in Richtung der Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) ab. Die Turbinendrehzahl n_t, deren Verlauf in etwa dem Verlauf der Turbinensynchrondrehzahl der aktuell in dem Getriebe 4 eingestellten Übersetzung entspricht, reduziert sich, da die Abtriebsdrehzahl des Abtriebs 5 während des Ausrollvorganges in Richtung Null geht. Nach dem ersten Kreuzungspunkt T_kp_1 ist die Turbinendrehzahl n_t größer als die Motordrehzahl n_mot, die in etwa der Motorleerlaufdrehzahl entspricht. Anschließend unterschreitet die Turbinendrehzahl n_t die Motordrehzahl n_mot im zweiten Kreuzungspunkt T_kp_2, was einen erneuten Lastwechsel zur Folge hat.The in 4a illustrated course of the engine speed n_mot adjusts when a driver no longer actuates a power request element or the accelerator pedal and no driver-side power demand is present. In this case, the engine speed n_mot decreases in the direction of the engine idling speed n_mot (LL). The turbine speed n_t, the course of which is approximately the course of the turbine synchronous speed currently in the transmission 4 adjusted ratio is reduced, since the output speed of the output 5 goes towards zero during the rolling process. After the first crossing point T_kp_1, the turbine speed n_t is greater than the engine speed n_mot, which corresponds approximately to the engine idling speed. Subsequently, the turbine speed n_t falls below the engine speed n_mot at the second crossing point T_kp_2, which results in a renewed load change.

Um das in 4a dargestellte doppelte Drehzahlkreuzen zu vermeiden, wird die Motordrehzahl n_mot zum Zeitpunkt T_5, der dem theoretischen Kreuzungspunkt T_kp theo zeitlich vorgelagert ist, in der in 4b dargestellten Art und Weise von dem Motorsteuergerät 7 oberhalb der Turbinendrehzahl n_t geführt, bis die Turbinendrehzahl n_t die Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) unterschritten hat. Anschließend wird die Motordrehzahl n_mot von der Leerlaufsteuerung auf die Motorleerlaufdrehzahl n_mot(LL) eingestellt und auch dort gehalten.To do that in 4a To avoid the double speed crosses shown, the engine speed n_mot at the time T_5, which is temporally upstream of the theoretical crossing point T_kp theo, in the in 4b illustrated manner of the engine control unit 7 guided above the turbine speed n_t until the turbine speed n_t the engine idle speed n_mot (LL) has fallen below. Subsequently, the engine speed n_mot is set by the idling control to the engine idling speed n_mot (LL) and held there as well.

11: Antriebsstrangpowertrain
22: Antriebsmaschineprime mover
33: hydrodynamischer Drehmomentwandlerhydrodynamic torque converter
44: Getriebetransmission
55: Abtrieboutput
66: GetriebesteuergerätTransmission Control Module
77: MotorsteuergerätEngine control unit
88th: CAN-BusCAN bus
T_1 bis T_5T_1 to T_5: diskrete Zeitpunktediscreet timings
T_kpT_kp: Kreuzungspunktintersection
T_kp_1T_kp_1: erster Kreuzungspunktfirst intersection
T_kp_2T_kp_2: zweiter Kreuzungspunktsecond intersection
T_kp_theoT_kp_theo: theoretischer Kreuzungspunkttheoretical intersection
t_schwellt_schwell: Zeitschwelletime threshold
tt: ZeitTime
n_tn_t: TurbinendrehzahlTurbine speed
n_t("1")n_t ( "1"): Turbinensynchrondrehzahl der erstenTurbine synchronous speed the first
: Übersetzungtranslation
n_t("2")n_t ( "2"): Turbinensynchrondrehzahl der zweitenTurbine synchronous speed The second
: Übersetzungtranslation
n_motn_mot: MotordrehzahlEngine speed
n_mot(LL)n_mot (LL): MotorleerlaufdrehzahlEngine idle speed
n_mot_varn_mot_var: modifizierter Verlauf der Motordrehzahlmodified Course of the engine speed
"1""1": erste Übersetzung des Getriebesfirst translation of the transmission
"2""2": zweite Übersetzung des Getriebessecond translation of the transmission

Claims

Method for controlling and regulating an engine speed (n_mot) of an engine ( 2 ) of a drive train ( 1 ) of a vehicle, wherein the drive train is a transmission ( 4 ), a hydrodynamic torque converter ( 3 ) and an output ( 5 ), characterized in that such guidance of the engine speed (n_mot) of the prime mover ( 2 ) as a function of the turbine speed (n_t) of the hydrodynamic torque converter ( 3 ) is provided that a crossing between the course of the engine speed (n_mot) and the course of the turbine speed (n_t) and a concomitant load change in the drive train ( 1 ) is avoided during a rolling process.

A method according to claim 1, characterized in that the engine speed (n_mot) as long as during and after a push downshift by an offset value above the turbine speed (n_t) is performed until the turbine speed (n_t) is less than the engine idle speed (n_mot (LL)).

A method according to claim 2, characterized in that by a transmission control unit ( 6 ) a control signal to an engine control unit ( 7 ), in dependence of which the engine speed (n_mot) is guided by the offset above the turbine speed (n_mot).

Method according to claim 3, characterized that the control signal is time-delayed is generated after the output of the switching signal.

Method according to one of claims 2 to 4, characterized that the engine speed (n_mot_var) at the beginning of the push downshift to one of the turbine synchronous speeds (n_t ("1")) the target translation ("1") of the push downshift corresponding speed value is set.

Method according to claim 5, characterized in that that the setting of the engine speed (n_mot) delayed in time to Switching signal and depending a characteristic-dependent, percentage weighting of the differential speed between an actual engine speed and the turbine synchronous speed (n_t ("1")) the target translation ("1") of the push downshift he follows.

Method according to claim 5 or 6, characterized that the engine speed (n_mot) over changed a jump function becomes.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that after determining an operating state of the drive train ( 1 ), in which the engine speed (n_mot) is greater than the turbine speed (n_t) and the two consecutive load changes in the drive train ( 1 ), the engine speed (n_mot) is maintained above the turbine speed (n_t).

Method for controlling and regulating an engine speed (n_mot) of an engine ( 2 ) of a drive train ( 1 ) of a vehicle, wherein the drive train ( 1 ) a transmission ( 4 ), a hydrodynamic torque converter ( 3 ) and an output ( 5 ), characterized in that at an engine speed (n_mot) of the prime mover ( 2 ), which during a coasting process is smaller than the turbine speed (n_t) of the hydrodynamic torque converter ( 3 ), such a guidance of the engine speed (n_mot) depending on the turbine speed (n_t) is provided that a crossing between the course of the engine speed (n_mot) and the course of the turbine speed (n_t) then takes place when the gradient of the engine speed (n_mot ) at least approximately corresponds to the gradient of the turbine speed (n_t).

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that a theoretical crossing point (T_kp_theo) between the engine speed (n_mot) and the turbine speed (n_t) as a function of the gradient of the engine speed (n_mot) and the turbine speed (n_t) via a control device ( 6 . 7 ) of the drive train ( 1 ) is determined continuously.

Method according to claim 9 or 10, characterized that the engine speed (n_mot) falls below a time threshold (t_schwell) before the theoretical crossing point (T_kp_theo) in such a way in the direction of the turbine speed (n_t) is raised, that a Difference between the turbine speed (n_t) and the engine speed (n_mot) is minimized, with the engine speed (n_mot) then over the Turbine speed (n_t) out becomes.

Method according to claim 11, characterized in that that the engine speed (n_mot) after exceeding the turbine speed (n_t) is set to the engine idle speed n_mot (LL) when the turbine speed (n_t) the engine idle speed (n_mot (LL)) below.