DE19937472C1 - Verfahren zur Variatorschlupfbehandlung bei stufenlosen Automatgetrieben - Google Patents

Abstract

Im Rahmen des Verfahrens zur Variatiorschlupfbehandlung bei stufenlosen Automatgetrieben eines Kraftfahrzeugs wird bei Erkennung von Variatorschlupf ein Schlupfzählerkennfeld (1) in Abhängigkeit vom Übersetzungswert (iv) und vom Motormoment (M_mot) lokal inkrementiert und gleichzeitig ein bewerteter Schlupfzähler (2) eines Bewertungsmoduls (3) ebenfalls in Abhängigkeit vom Übersetzungswert (iv) und vom Motormoment (M_mot) hochgezählt, wobei mittels des Bewertungsmoduls (3) der Variatorschlupf nach Dauer und Stärke gewichtet wird. Des weiteren wird ein mit dem bewerteten Schlupfzähler (2) verbundenes Schlupf-Statuszähler-Kennfeld (4) gemeinsam mit dem bewerteten Schlupfzähler (2) inkrementiert, wobei ein Signal an einen Fehlerspeicher (5) weitergeleitet wird, derart, dass mit dem Eintrag des Fehlers Schlupf, bewerteter Schlupf- und Schlupfstatuszähler als Umgebungsbedingungen in den Fehlerspeicher (5) eingetragen werden. Anschließend wird in Abhängigkeit vom Schlupf-Statuszähler-Kennfeld (4) die Anpressdrucksicherheit lokal variiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Variatorschlupfbehandlung bei stufenlosen Automatgetrieben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein stufenloses Automatgetriebe besteht üblicherweise u. a. aus einer Anfahreinheit, einer Vorwärts-/Rückwärts­ fahreinheit, einer Zwischenwelle, einem Differential, aus hydraulischen und elekronischen Steuereinrichtungen sowie aus einem Variator. Eine übliche Variatorbauform ist ein Umschlingungsvariator mit einer Primär- und einer Sekundär­ scheibe, wobei beide Scheiben aus paarweise angeordneten Kegelscheiben gebildet sind und wobei der Variator mit ei­ nem momenten-übertragenden Umschlingungselement versehen ist, das zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren umläuft. In einem derartigen Getriebe wird die aktuelle Übersetzung durch den Laufradius des Umschlingungselementes definiert, der wiederum eine Funktion der axialen Position der Kegel­ scheiben ist. Ein stufenloses Automatgetriebe (CVT-Ge­ triebe) ist folglich ein kraftschlüssiges Getriebe; das Motormoment wird durch (Haft-)Reibung zwischen dem Um­ schlingungselement und den Variatorscheiben übertragen.

Nach dem Stand der Technik erfolgt meist eine funktio­ nelle Aufteilung des Variators in eine Seite zur Beeinflus­ sung der Übersetzungsänderung (Verstellung) und in die andere Seite zur Einstellung der notwendigen Anpreßdrücke (Anpres­ sung), die den erforderlichen Kontakt zwischen der Scheibe und dem Umschlingungselement gewährleisten, so dass kein Schlupf entsteht. Je nach Betriebspunkt wird entweder die Primär- oder die Sekundärscheibe zur Bereitstellung der An­ pressdrücke verwendet.

Hierzu stellt die Getriebesteuerung einen hydrauli­ schen Anpreßdruck am Variator ein, um das momentane Motor- Moment übertragen zu können. Die Haupteingangsgrößen für diesen Druck sind das momentane Getriebeeingangsmoment und die Getriebeübersetzung. Dieser Anpreßdruck soll so hoch wie nötig und so niedrig wie möglich sein: Ist der Druck zu niedrig, so kommt es zum Durchrutschen des Variators (Schlupf) und damit zu einem Getriebeschaden. Ist der Druck zu hoch, so wird der Getriebewirkungsgrad unnötig ver­ schlechtert.

Auf den Anpressdruckbedarf haben viele z. T. nicht vor­ hersagbare Parameter Einfluß, wie z. B. Ölalterung, Glättung der Scheibenoberfläche oder Ölsorte.

Der Stand der Technik lehrt, zur Vermeidung von Schlupf zwischen der Scheibe und dem Umschlingungselement große Sicherheitsaufschläge bzw. Sicherheitsfaktoren auf die berechneten Steuerdruckwerte aufzulegen. Diese Vorge­ hensweise weist den Nachteil auf, dass dadurch der Wir­ kungsgrad des Automatgetriebes verschlechtert wird. Dieser Sicherheitsaufschlag (Sicherheitsfaktor) sollte daher mög­ lichst klein gewählt werden.

Beispielsweise beschreibt die DE 195 05 561 A1 ein Ver­ fahren zur Schlupfregelung eines Variators, bei dem ein in Abhängigkeit von der Fahrsituation, wie aktuelle Getriebe­ übersetzung und motormomentäquivalente Fahrpedalstellung, ermittelter Schlupfkennwert mit einem zuvor bestimmten und tabellarisch abgespeicherten Schlupfsollwert verglichen wird.

Entsprechend dem Ergebnis dieses Vergleichs wird die Bandan­ pressung des Variators variiert.

In der DE 44 11 628 A1 ist ein Verfahren zur Schlupfre­ gelung für einen CVT-Variator bekanntgeworden, bei dem ein Ist-Schlupf des Variators in Abhängigkeit von aktuellen Be­ triebsgrößen über eine Drehzahlregelung auf einen vordefi­ nierten, wirkungsgradorientierten Soll-Schlupf eingeregelt wird.

Problematisch ist bei den Schlupfregelverfahren der DE 195 05 561 A1 und DE 44 11 628 A1, daß zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades ein mehr oder weniger großer Schlupf des Umschlingungselementes zugelassen wird, der auch zur Schädi­ gung oder sogar zur Zerstörung des Umschlingungselementes bzw. des Variators führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, ausgehend von dem erwähnten Stand der Technik, ein Verfahren zur Variatorschlupfbehandlung und zum Schutz des Variators für ein stufenloses Getriebe anzugeben, derart, dass ein bestmöglicher Getriebewirkungsgrad bei gleichzeiti­ ger Optimierung der Vermeidung von Getriebeschäden durch un­ zulässigen Schlupf erzielt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll die Anpressung des Variators betriebspunktabhängig derart anpassen, dass es möglich wird, die wirkungsgradrelevanten Effekte einer Überanpressung auf ein Minimum zu reduzieren.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkma­ le des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird vorgeschlagen, bei Erkennung von Variator­ schlupf ein Schlupfzählerkennfeld in Abhängigkeit vom Über­ setzungswert iv des Variators und vom Motormoment m_mot f(iv, m_mot) dort, wo der Schlupf auftritt, lokal zu inkre­ mentieren und gleichzeitig über ein Bewertungsmodul einen bewerteten Schlupfzähler hochzuzählen, wobei mittels des Bewertungsmoduls der Variatorschlupf nach Dauer und Stärke gewichtet wird.

Des weiteren wird vorgeschlagen, an diesen bewerteten Zähler ein Schlupf-Statuszähler-Kennfeld anzuhängen, das mit dem bewerteten Schlupfzähler inkrementiert wird.

Parallel zur Inkrementierung der Zähler wird ein Band­ schlupf-Fehler in einen Diagnose- bzw. Fehlerspeicher ein­ getragen, derart, dass mit dem Eintrag des Fehlers Schlupf, bewerteter Schlupf- und Schlupfstatuszähler als Umgebungs­ bedingungen in den Diagnose- bzw. Fehlerspeicher eingetra­ gen werden.

Erfindungsgemäß kann der Statuszähler im Gegensatz zum Bandschlupfzähler über eine "Gutlernfunktion" lokal dekre­ mentiert werden, wenn das Getriebeverhalten hinsichtlich Variatorschlupf fehlerfrei ist.

Der Statuszähler dient als Faktor zum lokalen anheben der Anpressdrucksicherheit f(iv, m_mot), wodurch bei einer unnötigen Schlupfdetektierung oder bei selbstheilenden Vor­ gängen in der Getriebemechanik (beispielsweise Glättung der Scheiben beim Umschlingungsvariator) die Anpressdrucksi­ cherheit wieder zurückgenommen werden kann, was zu einer Verbesserung der Wirkungsgrades führt.

Die gesamte Anpressdrucksicherheit ergibt sich auch aus weiteren zu berücksichtigenden Sicherheitsfaktoren. Übersteigt diese Gesamtanpressdrucksicherheit ein bestimm­ tes Niveau (z. B. Systemgrenze oder Berstgrenze), dann wird eine zweite Fehlermeldung in den Diagnosespeicher (Fehler­ speicher) eingetragen, auf welche mit einer anderen Ersatz­ funktion (z. B. hydraulischer Notlauf) reagiert werden kann.

Über das Löschen des Diagnose- bzw. Fehlerspeichers können die Fehlereinträge gelöscht werden, nicht jedoch Bandschlupfzähler und Statuszähler. Diese sind unabhängig vom Fehlerspeicher und können separat gelöscht werden. Ein Rücksetzen der gesamten Funktion über ein Löschen der Ge­ triebediagnose ist dadurch ausgeschlossen.

Der Schalter für das Rücksetzen von Schlupf- und Schlupfstatuszähler soll mit höheren Sicherheiten (Berech­ tigungen) versehen werden, als das Löschen des Diagnose­ speichers.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der beigefügten Figur, die eine Blockschaltbilddarstellung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens zeigt, näher erläutert. Im ausgeführten Bei­ spiel ist der Variator als Umschlingungsvariator ausgeführt, bei dem betrachteten Variatorschlupf handelt es sich also um Bandschlupf.

Wie der Figur zu entnehmen ist, wird bei Erkennung von Bandschlupf ein Bandschlupfzählerkennfeld 1 in Abhängigkeit vom Übersetzungswert iv und vom Motormoment M_mot lokal inkrementiert und gleichzeitig ein bewerteter Bandschlupf­ zähler 2 eines Bewertungsmoduls 3 ebenfalls in Abhängigkeit vom Übersetzungswert iv und vom Motormoment M_mot hochge­ zählt, wobei mittels des Bewertungsmoduls 3 der Bandschlupf nach Dauer und Stärke gewichtet wird.

Mit dem bewerteten Bandschlupfzähler 2 ist ein Bandschlupf- Statuszähler-Kennfeld 4 verbunden, derart, dass es gemein­ sam mit dem bewerteten Bandschlupfzähler 2 inkrementiert wird.

Erfindungsgemäß wird bei Erkennung von Bandschlupf ein Signal an einen Diagnose- bzw. Fehlerspeicher 5 weitergelei­ tet, um einen Bandschlupf-Symptomfehler anzuzeigen; die Ein­ tragung erfolgt derart, dass mit dem Eintrag des Fehlers Bandschlupf, bewerteter Bandschlupf- und Bandschlupfstatus­ zähler als Umgebungsbedingungen in den Diagnosespeicher eingetragen werden. Dies wird in der Figur durch die Pfei­ le A, B, und C als logische Modulverknüpfungen verdeut­ licht.

Gemäß der Erfindung wird in Abhängigkeit vom Band­ schlupf-Statuszähler-Kennfeld 4 die Anpressdrucksicherheit, die eine Funktion von Variatorübersetzung iv und Motormo­ ment M_mot ist, lokal variiert. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einer unnötigen Bandschlupfdetektierung oder bei selbstheilenden Vorgängen in der Getriebemechanik (Glättung der Scheiben) die Anpressdrucksicherheit wieder zurückge­ nommen wird.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform wird das Bandschlupf-Statuszähler-Kennfeld 4 lokal dekrementiert, wenn das Getriebeverhalten fehlerfrei ist.

Anschliessend wird geprüft, ob die gesamte Anpress­ drucksicherheit ein bestimmtes Niveau (z. B. Systemgrenze oder Berstgrenze) übersteigt. Wenn dieser Fall auftritt, dann wird eine zweite Fehlermeldung in den Fehlerspeicher 5 eingetragen, auf welche mit einer anderen Ersatzfunktion (z. B. hydraulischer Notlauf) reagiert wird, um das System zu schützen.

Bezugszeichen

1

Schlupfzählerkennfeld

2

Schlupfzähler

3

Bewertungsmodul

4

Schlupf-Statuszähler-Kennfeld

5

Diagnose- bzw. Fehlerspeicher
A, B, C logische Modulverknüpfung
iv Übersetzungswert des Variators
M_mot Motormoment

Claims (4)

1. Verfahren zur Variatorschlupfbehandlung bei stu­ fenlosen Automatgetrieben, bei dem für die Anpassung der Anpressung des Variators bei Erkennung von Variator­ schlupf ein Schlupfzählerkennfeld (1) in Abhängigkeit vom Übersetzungswert (iv) des Variators und vom Motormo­ ment (M_mot) eines antreibenden Motors lokal inkremen­ tiert und gleichzeitig ein bewerteter Schlupfzähler (2) eines Bewertungsmoduls (3) ebenfalls in Abhängigkeit vom Übersetzungswert (iv) des Variators und vom Motormo­ ment (M_mot) hochgezählt wird, wobei mittels des Bewer­ tungsmoduls (3) der Variatorschlupf nach Bauer und Stärke gewichtet wird, und dass ein mit dem bewerteten Schlupf­ zähler (2) verbundenes Schlupf-Statuszähler-Kennfeld (4) gemeinsam mit dem bewerteten Schlupfzähler (2) inkremen­ tiert wird, wobei ein Signal an einen Fehlerspeicher (5) weitergeleitet wird, derart, dass mit dem Eintrag des Fehlers Schlupf, bewerteter Schlupf- und Schlupfstatus­ zähler als Umgebungsbedingungen in den Fehlerspeicher (5) eingetragen werden und dass in Abhängigkeit vom Schlupf- Statuszähler-Kennfeld (4) die Anpressdrucksicherheit des Variators als Funktion der Variatorübersetzung (iv) und dem Motormoment (M_mot) lokal variiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Schlupf-Statuszähler-Kenn­ feld (4) lokal dekrementiert wird, wenn das Getriebeverhal­ ten fehlerfrei ist.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob die gesamte Anpressdrucksicherheit des Variators ein bestimmtes Niveau (z. B. Systemgrenze oder Berstgrenze) übersteigt und bei Auftreten dieses Falles, eine zweite Fehlermeldung in den Fehlerspeicher (5) eingetragen wird, auf welche mit einer Ersatzfunktion reagiert wird, um den Variator und das stufenlose Getriebe zu schützen.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über ein Löschen des Fehlerspeichers (5) die Fehlereinträge gelöscht werden, wobei der Bandschlupfzähler (2) und das Band­ schlupf-Statuszähler-Kennfeld (4) unabhängig vom Fehler­ speicher sind und separat gelöscht werden.