EP1320673B1 - Antriebsaggregat für ein fahrzeug - Google Patents

Abstract

Antriebsaggregat für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad, wobei das Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor, eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem zumindest einen Antriebsrad angeordnete Kupplung zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad aufweist sowie eine Fahrzeugsteuerung zur Steuerung oder Regelung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit der Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Verbrennungsmotors und/oder der Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Antriebsrades aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad, wobei das Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem zumindest einen Antriebsrad angeordnete Kupplung zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Steuerung zum Betrieb eines solchen Antriebsaggregats.
• Aus der US 6 033 342 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsaggregates für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad bekannt, wobei das Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor und eine zwischen dem Verbrennungsmotor und dem zumindest einen Antriebsrad angeordnete Kupplung zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad aufweist. Das Drehmoment des Verbrennungsmotors wird bei geschlossener Kupplung in Abhängigkeit von der an der Kupplung auftretenden Drehzahldifferenz zwischen der Kupplungseingangsseite und der Kupplungsausgangsseite gesteuert.
• Die EP 0 875 673 A2 beschreibt ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Anspruchs 1. Bei dem bekannten Verfahren wird ein Motorsollmoment an der Kupplungseingangsseite vorgegeben, das durch Addition verschiedener Drehmomentbeiträge gebildet wird. Im Leerlaufbetrieb wird das Motarsollmoment auf einen Wert gesetzt, der abhängig von einer Ableitung der Kupplungsdrehzahl gebildet wird. Es werden jedoch keine wirksamen Maßnahmen getroffen, um eine Begrenzung von Drehmomentstößen in dem Antriebsaggregat zu erreichen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad zu verbessern, wobei das Antriebsaggregat einen Verbrennungsmotor und eine zwischen den Verbrennungsmotor und dem zumindest einen Antriebsrad angeordnete Kupplung zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsrad aufweist, beziehungsweise den Betrieb eines solchen Antriebsaggregats zu verbessern- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren beziehungsweise ein Antriebsaggregat und eine Fahrzeugsteuerung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
• Erfindungsgemäß wird die zeitliche Ableitung der Drehzahl auf Kupplung auf der Seite des Verbrennungsmotors mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und/oder die zeitliche Ableitung der Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Antriebsrades mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und dann, wenn die zeitliche Ableitung der Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Verbrennungsmotors oder des Antriebsrades den vorgegebenen Grenzwert überschreitet, das Drehmoment des Verbrennungsmotors auf einen Maximalwert begrenzt, der nicht überschritten werden soll. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Begrenzung von Drehmomentstößen in dem Antriebsaggregat erreicht. Insbesondere in Verbindung mit einem Umschlingungsgetriebe wird auf diese Weise ein besonders guter Schutz dieses Umschlingungsgetriebes erreicht. Zudem wird der Fahrkomfort erhöht. Dabei wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors begrenzt, wenn $$\frac{\mathrm{d}{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}}{\mathrm{dt}}\mathrm{\ge }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Elim}1}$$

  

  
  wobei n_E die Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Verbrennungsmotors und neti_m1 ein vorgegebener Grenzwert ist, und/oder wenn $$\frac{\mathrm{d}{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{dt}}\mathrm{\ge }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Alim}1}$$

  

  
  wobei n_A die Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Antriebsrades und n_Alim1 ein vorgegebener Grenzwert ist. d()/dt gibt die zeitliche Ableitung an.
• In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Begrenzung des Drehmomentes des Verbrennungsmotors beendet, wenn $${\mathrm{n}}_{\mathrm{E}\mathrm{0}}\mathrm{-}{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}\mathrm{<}{\mathrm{n}}_{\mathrm{Elim}2}$$

  

  
  wobei n_Elim2 ein vorgegebener Grenzwert und n_E0 die Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Verbrennungsmotors zu dein Zeitpunkt ist, an dem die Begrenzung begonnen worden ist, und/oder wenn $${\mathrm{n}}_{\mathrm{A}\mathrm{0}}\mathrm{-}{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}\mathrm{<}{\mathrm{n}}_{\mathrm{Alim}2}$$

  

  
  wobei n_Alim2 ein vorgegebener Grenzwert und 1_EA0 die Drehzahl der Kupplung auf der Seite des Antriebsrades zu dem Zeitpunkt ist, an dem die Begrenzung begonnen worden ist.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1

ein Antriebsaggregat für ein Kraftfahrzeug

Fig. 2

eine Kupplung

Fig. 3

eine Kupplungssteuerung

Fig. 4

einen Ablaufplan für einen Motormoment-Sollwertgeber

Fig. 5

einen weiteren Ablaufplan für einen Motormoment-Sollwertgeber

Fig. 6

einen Schlupfregler

• Fig. 1 zeigt ein Antriebsaggregat 16 für ein Kraftfahrzeug. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 1 einen Verbrennungsmotor, der über eine Welle 4 mit einem Automatikgetriebe 2 verbunden ist. Das Automatikgetriebe 2 ist in besonders vorteilhafter Weise als stufenloses Umschlingungsgetriebe ausgebildet. Das Automatikgetriebe 2 ist über eine Kupplungs-Eingangswelle 5, eine Kupplung 3, eine Kupplungs-Ausgangswelle 6, ein Differential 7 mit Antriebsrädern 8, 9 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verbunden. Durch Zusammenpressen der Kupplung 3 mit einem Anpreßdruck p ist das über die Kupplung 3 übertragende Moment einstellbar. Zur Einstellung des über die Kupplung 3 übertragenden Moments ist eine Kupplungsteuerung 12 vorgesehen, die durch Vorgabe eines Soll-Anpreßdrucks p* den Anpreßdruck in der Kupplung 3 einstellt. Der Anpreßdruck ist synonym für eine Anpreßkraft mit der die Kupplung 3 zusammengepreßt wird.
• Eingangsgrößen in die Kupplungssteuerung 12 sind die Drehzahl n_E der Kupplungs-Eingangswelle 5, die mittels eines Drehzahlsensors 10 gemessen wird, die Drehzahl n_A der Kupplungs-Ausgangswelle 6, die mit einem Drehzahlsensor 11 gemessen wird, die Übersetzung i des Automatikgetriebes 2 und ein Sollwert Δn* für den Kupplungsschlupf der Kupplung 3 (Soll-Kupplungsschlupf) sowie optional das Moment T_M des Verbrennungsmotors 1 und Information ΔT_M über die Ungenauigkeit der Information über das Moment T_M des Verbrennungsmotors 1.
• Der Kupplungsschlupf An ist definiert als $$\mathrm{\Delta n}\mathrm{=}{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}\mathrm{-}{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}$$

  
• Das Moment T_M des Verbrennungsmotors 1 sowie die Information ΔT_M über die Ungenauigkeit der Information über das Moment T_M des Verbrennungsmotors 1 werden zum Beispiel von einer Motorsteuerung 14 bereitgestellt. Von der Kupplungssteuerung 12 wird ein Sollwert T_M* sowie optional ein korrigiertes Motormoment T_MK, das ein korrigierter Wert für den Ist-Wert des Drehmoments TM des Verbrennungsmotors 1 ist an die Motorsteuerung 14 übertragen.
• Mittels der Motorsteuerung 14 wird der Verbrennungsmotor 1 durch Stellgrößen M* gesteuert oder geregelt. Optional werden Motor-Istwerte M von dem Verbrennungsmotor 1 an die Motorsteuerung 14 übertragen.
• Die Motorsteuerung 14 und die Kupplungssteuerung 12 sind in beispielhafter Ausgestaltung Teil einer Fahrzeugsteuerung 15. Diese kann weiterhin eine nicht dargestellte Getriebesteuerung zur Steuerung und Regelung des Automatikgetriebes 2 sowie eine übergeordnete Steuerung zur Koordination von Automatikgetriebe 2, Verbrennungsmotor 1 und Kupplung 3 aufweisen. Die übergeordnete Steuerung stellt beispielsweise die Übersetzung i des Automatikgetriebes 2 und den Sollschlupf Δn* für die Kupplung 3 bereit.
• Fig. 2 zeigt eine Kupplung 3 in beispielhafter Ausgestaltung. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 83 eine Schmierölzuführung für Hydrauliköl, Bezugszeichen 84 einen Außenmitnehmer, Bezugszeichen 85 einen Innenmitnehmer, Bezugszeichen 86 eine Außenlamelle, Bezugszeichen 87 eine Innenlamelle, Bezugszeichen 88 eine Rückholfeder, Bezugszeichen 93 einen Zylinder, Bezugszeichen 94 einen Kolben, Bezugszeichen 95 eine Druckplatte und Bezugszeichen 96 eine Druckmittelzuführung. Am Außenmitnehmer 84, welcher mit der Kupplungs-Eingangswelle 5 verbunden ist, sind Außenlamellen 86, in vorteilhafter Ausgestaltung Stahllamellen ohne Reibbelag, angeordnet. Der mit der Kupplungs-Ausgangswelle 6 verbundene Innenmitnehmer 85 nimmt die Innenlamellen 87 auf, die mit einem Reibbelag beschichtet sind. Bei Einleitung von Hydrauliköl mit einem definierten Druckniveau über die Druckmittelzuführung 96 in den Zylinder 93 bewegt sich der Kolben 94 gegen die Kraft der Rückholfeder 88 in Richtung der Druckplatte 95 und drückt das Lamellenpaket, daß aus Innen- und Außenlamellen 87 und 86 besteht, zusammen. Zur Kühlung des Lamellenpakets wird über die Schmierölzuführung 83 Hydrauliköl zu den Innen- und Außenlamellen 87 und 86 geleitet.
• Fig. 3 zeigt die Kupplungssteuerung 12 in detaillierter Darstellung. Sie weist einen Differenzbildner 20, einen Schlupfregler 21 sowie einen Adaptierer 22 auf. Der Schlupfregler 21 ist in Fig. 6 näher erläutert. Der Differenzbildner 20 ermittelt den Kupplungsschlupf Δn, der Eingangsgröße in den Schlupfregler 21 ist. Weitere Eingangsgrößen des Schlupfreglers 21 sind u. a. der Soll-Kupplungsschlupf Δn*, das Motormoment T_M, die Übersetzung i des Automatikgetriebes 2 und der Reibkoeffizient µ. Der Reibkoeffizient µ wird mittels des Adaptierers 22 gebildet. Eingangsgrößen in den Adaptierer 22 sind der Soll-Kupplungsschlupf Δn* die Übersetzung i des Automatikgetriebes 2, das Moment T_M des Verbrennungsmotors 1, Information ΔT_M über die Ungenauigkeit der Information über das Moment T_M des Verbrennungsmotors 1 sowie ein Differenzmoment T_R, das vom Schlupfregler 21 gebildet wird. Neben dem Reibkoeffizient µ ist ein korrigiertes Motormoment T_MK eine weitere Ausgangsgröße des Adaptierers 22. Der Schlupfregler 21 bildet ferner den Soll-Anpreßdruck p*.
• Die Kupplungssteuerung 12 weist ferner eine Schutzeinrichtung 81 zum Schutz des Antriebsaggregats 16, insbesondere des Automatikgetriebes 2 vor Drehmomentstößen auf. Ausgangsgröße der Schutzeinrichtung 81 ist ein Stoßmoment T_S. Das Stoßmoment T_S errechnet sich in vorteilhafter Ausgestaltung gemäß $${\mathrm{T}}_{\mathrm{s}}\mathrm{=}{\mathrm{T}}_{\mathrm{c}}-\sum _l{\mathrm{J}}_l\cdot \frac{2\mathit{\pi }\cdot \mathrm{\Delta }{\mathrm{n}}_{\max }}{\mathrm{\Delta t}}$$

  
• Dabei ist

J₁

das Trägheitsmoment einer 1-ten Komponente des Antriebsaggregats auf der Seite der Kupplung 3, auf der der Verbrennungsmotor 1 angeordnet ist.

Δn_max

der maximal zulässige Kupplungsschlupf

T_C

ein konstantes Moment

Δt

die Zeitdauer, in der ein Momentenstoß zu einer Erhöhung des Schlupfes führt.

• Bei der Einleitung von sogenannten Drehmomentstößen, insbesondere von Drehmomentstößen, die durch die Antriebsräder 8 und 9 in das Antriebsaggregat eingeleitet werden, kann das Automatikgetriebe 2 geschädigt werden. Besonderes kritisch ist dabei der Schutz z.B. eines Variators eines CVT (Continuously Variable Transmission). Bereits ein kurzzeitiges Durchrutschen eines solchen Umschlingungsgetriebes aufgrund eines Drehmomentstoßes kann zu bleibenden Schäden in Umschlingungsgetriebe führen. Derartige Drehmomentstöße treten z.B. bei einem Übergang von einem Fahrbahnbelag mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten zu einem Fahrbahnbelag mit einem hohen Reibungskoeffizienten auf. Beispiele sind z.B. der Übergang von einer eisbedeckten Fahrbahn zu einer trocknen Fahrbahn oder das Überfahren von Eisenbahnschienen.
• Ist die Schlupfdauer Δt von untergeordneter Bedeutung, so kann das Stoßmoment T_S gleich dem konstanten Moment T_C gesetzt werden.
• In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, das Stoßmoment T_S an eine Getriebesteuerung zu übertragen, so daß z.B. der Anpreßdruck in einem Umschlingungsgetriebe entsprechend erhöht werden kann. Der erforderliche Anpreßdruck im Umschlingungsgetriebe ist in Abhängigkeit des Stoßmoments T_S anzuheben.
• Eine Schutzvorrichtung 81, wie sie beispielhaft ausgeführt ist, kommt besonders vorteilhaft in Kombination mit der Erfindung zum Einsatz. Die Kupplungssteuerung 12 weist in beispielhafter Implementierung der Erfindung einen Motormoment-Sollwertgeber 91 auf. Der Motormoment-Sollwertgeber 91 gibt dabei einen Sollwert T_M* für das Moment des Verbrennungsmotors 1 aus, der in beispielhafter Ausgestaltung der Motorsteuerung 14 zugeführt wird. Neben einer Momentenvorgabe kann das Soll-Motormoment T_M* auch durch eine Zündwinkelvorgabe oder einen Grenzwert für die Motordrehzahl vorgegeben werden. Dabei ist der Wert T_M* vorteilhafterweise ein Maximalwert zur Begrenzung des Drehmoments des Verbrennungsmotors 1.
• Fig. 4 und 5 zeigen Ablaufpläne, die in beispielhafter Ausgestaltung je einzeln oder zusammen auf dem Motormoment-Sollwertgeber 91 implementiert sind. Dabei bezeichnen Bezugszeichen 100 bzw. 109 in Fig. 4 den Anfang bzw. das Ende des Ablaufs. Der Ablauf beginnt mit einem Schritt 101, in dem die Kupplungs-Eingangsdrehzahl n_E eingelesen wird. In einem weiteren Schritt 102 wird die Ableitung dn_E/dt der Kupplungs-Eingangsdrehzahl n_E gebildet. Dem Schritt 102 folgt die Abfrage 103, in der abgefragt wird, ob $$\frac{\mathrm{d}{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}}{\mathrm{dt}}\mathrm{\ge }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Elim}1}$$

  

  
  wobei n_Elim1 ein vorgegebener Grenzwert ist. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird in einem Schritt 104 ein Wert n_E0 mit $${\mathrm{n}}_{\mathrm{E}\mathrm{0}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}$$

  

  
  gebildet. In einem weiteren Schritt 105 erfolgt die Begrenzung des Motormoments T_M des Verbrennungsmotors 1. Dazu wird ein entsprechender Sollwert T_M* ausgegeben, der eine Momentenvorgabe, eine Zündwinkelvorgabe oder eine Begrenzung der maximalen.Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 1 umfassen kann (siehe oben). Im Schritt 105 wird ein neuer Wert n_E eingelesen. Dem Schritt 105 folgt zudem die Abfrage 106, ob $${\mathrm{n}}_{\mathrm{E}\mathrm{0}}\mathrm{-}{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}\mathrm{<}{\mathrm{n}}_{\mathrm{Elim}2}$$

  

  
  wobei n_Elim2 ein vorgegebener Grenzwert ist. Ist die Abfrage nicht erfüllt, so folgt wiederum Schritt 105. Ist die Abfrage dagegen erfüllt, so folgt ein Schritt 107, indem die Begrenzung des Motormoments aufgehoben wird. D.h. es erfolgt keine Momentenvorgabe, Zündwinkelvorgabe oder Begrenzung der maximalen Motordrehzahl. Dem Schritt 107 folgt eine Abfrage 108 in der abgefragt wird, ob der Ablauf beendet werden soll. Soll der Ablauf nicht beendet werden, so folgt wiederum Schritt 101 andernfalls wird der Ablauf beendet.
• Ist die Bedingung $$\frac{\mathrm{d}{\mathrm{n}}_{\mathrm{E}}}{\mathrm{dt}}\mathrm{\ge }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Elim}1}$$

  

  
  der Abfrage 103 nicht erfüllt, so folgt Abfrage 108.
• Bezugszeichen 110 bzw. 119 in Fig. 5 bezeichnen den Anfang bzw. das Ende des Ablaufs. Der Ablauf beginnt mit einem Schritt 111, in dem die Kupplungs-Ausgangsdrehzahl n_A eingelesen wird. In einem weiteren Schritt 112 wird die Ableitung dn_A/dt der Kupplungs-Ausgangsdrehzahl n_A gebildet. Dem Schritt 112 folgt die Abfrage 113, in der abgefragt wird, ob $$\frac{\mathrm{d}{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{dt}}\mathrm{\ge }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Alim}1}$$

  

  
  wobei n_Alim1 ein vorgegebener Grenzwert ist. Ist diese Bedingung erfüllt, so wird in einem Schritt 114 ein Wert n_A0 mit $${\mathrm{n}}_{\mathrm{A}\mathrm{0}}={\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}$$

  

  
  gebildet. In einem weiteren Schritt 115 erfolgt die Begrenzung des Motormoments T_M des Verbrennungsmotors 1. Dazu wird ein entsprechender Sollwert T_M* ausgegeben, der eine Momentenvorgabe, eine Zündwinkelvorgabe oder eine Begrenzung der maximalen Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 1 umfassen kann (siehe oben). Im Schritt 113 wird zudem ein neuer Wert n_A eingelesen. Dem Schritt 115 folgt die Abfrage 116, ob $${\mathrm{n}}_{\mathrm{A}\mathrm{0}}\mathrm{-}{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}\mathrm{<}{\mathrm{n}}_{\mathrm{Alim}2}$$

  

  
  wobei n_Alim2 ein vorgegebener Grenzwert ist. Ist die Abfrage nicht erfüllt, so folgt wiederum Schritt 115. Ist die Abfrage dagegen erfüllt so folgt ein Schritt 117, indem die Begrenzung des Motormoments aufgehoben wird, d.h., es erfolgt keine Momentenvorgabe, Zündwinkelvorgabe oder Begrenzung der maximalen Motordrehzahl. Dem Schritt 117 folgt eine Abfrage 118 in der abgefragt wird, ob der Ablauf beendet werden soll. Soll der Ablauf nicht beendet werden, so folgt wiederum Schritt 111 andernfalls wird der Ablauf beendet.
• Ist die Bedingung $$\frac{\mathrm{d}{\mathrm{n}}_{\mathrm{A}}}{\mathrm{dt}}\mathrm{\ge }{\mathrm{n}}_{\mathrm{Alim}1}$$

  

  
  der Abfrage 113 nicht erfüllt, so folgt Abfrage 118.
• Fig. 6 zeigt den inneren Aufbau des Schlupfreglers 21. Der Schlupfregler 21 weist einen Filter 31 zur Filterung des Kupplungsschlupfes Δn auf. Mittels eines Summierers 36 wird die Differenz zwischen dem Soll-Kupplungsschlupf Δn* und dem mittels des Filters 31 gefilterten Kupplungsschlupfes Δn gebildet. Diese Differenz wird mittels eines Negierers 32 negiert und ist Eingangsgröße in einen Regler 33, der in vorteilhafter Ausgestaltung als PID-Regler ausgeführt ist. Ausgangsgröße des Reglers 33 ist das Differenzmoment T_R.
• Mittels eines Filters 34 wird das Motormoment T_M gefiltert und mittels eines Multiplizierers 90 mit der Übersetzung i des Automatikgetriebes 2 multipliziert. Das Produkt aus Motormoment T_M und Übersetzung des Automatikgetriebes 2 wird mittels eines Summierers 37 mit dem Ausgang eines Minimalbildners 82 addiert, der das Differenzmoment T_R und das Stoßmoment T_S vergleicht und das kleinere Moment als Ausgangswert ausgibt. Die Summe aus dem Produkt aus Motormoment T_M und der Übersetzung i des Automatikgetriebes 2 und dem Maximum aus Differenzmoment T_R und Stoßmoment T_S ist das von der Kupplung 3 zu übertragende Kupplungsmoment T_K, das zusammen mit dem Reibkoeffizienten µ Eingangswert in ein inverses Kupplungsmodel 35 ist. Im inversen Kupplungsmodel 35 ist in beispielhafter Ausgestaltung folgende Gleichung implementiert: $$\mathrm{p}\mathrm{*}\mathrm{=}\frac{\mathrm{1}}{{\mathrm{A}}_{\mathrm{R}}}\left(\frac{{\mathrm{T}}_{\mathrm{K}}}{\mu \mathrm{\cdot }\mathrm{r}\mathrm{\cdot }{\mathrm{Z}}_{\mathrm{R}}}\mathrm{+}{\mathrm{F}}_{\mathrm{0}}\right)$$

  
• Dabei ist A_R die Kolbenfläche der Kupplung 3, r der effektive Reibradius der Kupplung 3, Z_R die Anzahl der Reibflächen der Kupplung 3 und F₀ die minimal notwendige Kraft zur Drehmomentübertragung mittels der Kupplung 3.
Bezugszeichenliste

1

Motor

2

Getriebe

3

Kupplung

4

Welle

5

Kupplungs-Eingangswelle

6

Kupplungs-Ausgangswelle

7

Differential

8, 9

Antriebsräder

10, 11

Drehzahlsensoren

12

Kupplungssteuerung

14

Motorsteuerung

15

Fahrzeugsteuerung

16

Antriebsaggregat

20

Differenzbildner

21

Schlupfregler

22

Adaptierer

31, 34

Filter

32

Negierer

33

Regler

35

inverses Kupplungsmodell

36 , 37

Summierer

100, 110

Anfang des Ablaufs

101, 102, 104, 105, 107, 111, 112, 113 114, 115, 117

Schritt

103, 106, 108, 113, 116, 118,

Abfrage

109, 119

Ende des Ablaufs

81

Schutzeinrichtung

82

Minimalwertbildner

83

Schmierölzuführung

84

Außenmitnehmer

85

Innenmitnehmer

86

Außenlamelle

87

Innenlamelle

88

Rückholfeder

90

Multiplizierer

91

Motormoment-Sollwertgeber

93

Zylinder

94

Kolben

95

Druckplatte

96

Druckmittelzuführung

n_E

Drehzahl der Kupplungs-Eingangswelle

n_A

Drehzahl der Kupplungs-Ausgangswelle

T_M

Information über das Motormoment

ΔT_M

Ungenauigkeit der Information über das Motormoment

T_R

Differenzmoment (Reglerausgang)

T_k

Kupplungsmoment

Δn

Kupplungsschlupf

Δn*

Soll-Kupplungsschlupf

i

Übersetzung des Getriebes

p

Anpreßdruck

p*

Soll-Anpreßdruck

µ

Reibkoeffizient

J₁

Trägheitsmoment des Antriebsaggregats auf der Seite der Kupplung 1, auf der der Verbrennungsmotor angeordnet ist.

Δn_max

maximal zulässige Kupplungsschlupf

T_c

konstantes Moment

A_R

Kolbenfläche der Kupplung

r

effektiver Reibradius der Kupplung

Z_R

Anzahl der Reibflächen der Kupplung

t

Zeit

Δt

Zeitdauer, in der ein Momentenstoß zu einer Erhöhung des Schlupfes führt

T_MK

korrigiertes Motormoment

F₀

minimal notwendige Kraft zur Drehmomentübertragung mittels der Kupplung

T_S

Stoßmoment

T_M*

Sollwert für das Moment des Verbrennungsmotors

d()/dt

Ableitung

n_Elim1

vorgegebener Grenzwert

n_Elim2

vorgegebener Grenzwert

n_Alim1

vorgegebener Grenzwert

n_Alim2

vorgegebener Grenzwert

n_E0

Wert

n_A0

Wert

Claims (4)

1. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsaggregats (16) für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad (8, 9), wobei das Antriebsaggregat (16) einen Verbrennungsmotor (1) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem zumindest einen Antriebsrad (8,9) angeordnete Kupplung (2) zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem Antriebsrad (8, 9) aufweist,
   dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Verbrennungsmotors (1) auf einen Maximalwert, der nicht überschritten werden soll, begrenzt wird, wenn die zeitliche Ableitung $\left(\frac{d{n}_E}{dt}\right)$

   

   der Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Verbrennungsmotors (1) größer als ein vorgegebener Grenzwert (n_Elim1) ist und/oder wenn die zeitliche Ableitung $\left(\frac{d{n}_A}{dt}\right)$

   

   der Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Antriebsrades (8, 9) größer als ein vorgegebener Grenzwert (n_Alim1) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung des Drehmomentes des Verbrennungsmotors (1) beendet wird,
   wenn n_E0-n_E<n_Elim2 ist, wobei n_Elim2 ein vorgegebener Grenzwert und n_E0 die Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Verbrennungsmotors (1) zu dem Zeitpunkt ist, an dem die Begrenzung begonnen worden ist,
   und/oder dass die Begrenzung des Drehmomentes des Verbrennungsmotors (1) beendet wird,
   wenn n_A0-n_A<n_Alim2 ist, wobei n_Alim2 ein vorgegebener Grenzwert und n_A0 die Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Antriebsrades (8, 9) zu dem Zeitpunkt ist, an dem die Begrenzung begonnen worden ist.
3. Antriebsaggregat (16) für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad (8, 9), wobei das Antriebsaggregat (16) einen Verbrennungsmotor (1) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem zumindest einen Antriebsrad (8, 9) angeordnete Kupplung (2) zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem Antriebsrad (8, 9) aufweist und wobei das Antriebsaggregat eine Fahrzeugsteuerung (15) zur Steuerung oder Regelung des Verbrennungsmotors (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugsteuerung das Drehmoment des Verbrennungsmotors (1) auf einen Maximalwert, der nicht überschritten werden soll, begrenzt, wenn die zeitliche Ableitung $\left(\frac{d{n}_E}{dt}\right)$

   

   der Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Verbrennungsmotors (1) größer als ein vorgegebener Grenzwert (n_Elim1) ist und/oder wenn die zeitliche Ableitung $\left(\frac{d{n}_A}{dt}\right)$

   

   der Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Antriebsrades (8, 9) größer als ein vorgegebener Grenzwert (n_Alim1) ist.
4. Fahrzeugsteuerung (15) für ein Fahrzeug mit zumindest einem Antriebsrad (8, 9) und einem Antriebsaggregat (16), wobei das Antriebsaggregat (16) einen Verbrennungsmotor (1) und eine zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem zumindest einen Antriebsrad (8, 9) angeordnete Kupplung (2) zur Übertragung eines Momentes zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und dem Antriebsrad (8, 9) aufweist und wobei die Fahrzeugsteuerung (15) zur Steuerung oder Regelung des Verbrennungsmotors (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugsteuerung das Drehmoment des Verbrennungsmotors (1) auf einen Maximalwert, der nicht überschritten werden soll, begrenzt, wenn die zeitliche Ableitung $\left(\frac{d{n}_E}{dt}\right)$

   

   der Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Verbrennungsmotors (1) größer als ein vorgegebener Grenzwert (n_Elim1) ist und/oder wenn die zeitliche Ableitung $\left(\frac{d{n}_A}{dt}\right)$

   

   der Drehzahl der Kupplung (2) auf der Seite des Antriebsrades (8, 9) größer als ein vorgegebener Grenzwert (n_Alim1) ist.

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