DaimlerChrysler AG
Steuerungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 197 43 058 AI ist eine Steuerungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Antriebsmaschine in Form eines Motors und einem automatischen Getriebe in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes bekannt. Das Getriebe weist ein Hydrauliksystem auf, mittels welchem beispielsweise eine Übersetzung des Getriebes verändert werden kann. Das Hydrauliksystem wird von einer von der Antriebsmaschine angetriebenen Getriebeölpumpe mit Hydraulikfluid versorgt. Die Steuerungseinrichtung kann die Übersetzung des Getriebes und einen Sollwert für die Übersetzung bestimmen. Die Steuerungseinrichtung steuert das Hydrauliksystem so an, dass die tatsächliche Übersetzung möglichst mit dem Sollwert übereinstimmt. Außerdem kann die Steuerungseinrichtung über eine Verbindung zu einem Motorsteuergerät eine Drehzahl der Antriebsmaschine einstellen. Bei einer starken Verzögerung des Kraftfahrzeugs wird die Drehzahl der Antriebsmaschine so eingestellt, dass sie einer Drehzahl am Eingang des Getriebes entspricht. Dies führt zu einer erhöhten Drehzahl der Antriebsmaschine und
damit zu einer erhöhten Versorgung des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid. Damit wird eine schnelle Verstellung der Übersetzung des Getriebes ermöglicht.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungseinrichtung vorzuschlagen, welche eine ausreichende Versorgung des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid in möglichst vielen Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2 gelöst.
Gemäß Patentanspruch 1 ist die Steuerungseinrichtung dazu vorgesehen, eine erste Abweichung zwischen der Vorgabe der Änderung und der tatsächlichen Änderung der Übersetzung des Getriebes zu ermitteln. Die Abweichung kann beispielsweise als eine Differenz der Vorgabe und der tatsächlichen Änderung bestimmt werden.
Die Vorgabe der Änderung der Übersetzung kann beispielsweise in Form einer Soll-Übersetzung oder einer Soll- Änderungsgeschwindigkeit der Übersetzung, einem sogenannten Soll-Gradienten der Übersetzung ausgeführt sein. Statt der Übersetzung kann auch eine Drehzahl einer Getriebeeingangswelle vorgegeben werden. Da eine Getriebeausgangswelle mit angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs verbunden ist, entspricht die Vorgabe einer Soll-Drehzahl der Getriebeeingangswelle bei gegebener Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs der Vorgabe einer Soll- Übersetzung des Getriebes. Entsprechendes gilt für einen Soll-Gradienten der Drehzahl und einen Soll-Gradienten der Übersetzung. Die Vorgabe für die Änderung der Übersetzung bestimmt die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von
Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Stellung eines von einem Fahrzeugführer betätigbaren Fahrpedals und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Die Steuerungseinrichtung . stellt in Abhängigkeit der ersten Abweichung eine erste Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine ein. Dies bewirkt, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine nicht unter die erste Mindestdrehzahl absinken kann. Die Steuerungseinrichtung kann die Einstellung der Drehzahl der Antriebsmaschine entweder selbst steuern und so die Mindestdrehzahl sicherstellen oder einer weiteren Steuerungseinrichtung, welche die Antriebsmaschine ansteuert, ein entsprechendes Signal zur Einstellung der Mindestdrehzahl senden. Die Steuerungseinrichtung stellt die erste Mindestdrehzahl insbesondere dann ein, wenn die erste Abweichung einen einstellbaren ersten Grenzwert überschreitet . Damit wird die Mindestdrehzahl erst dann eingestellt, wenn die tatsächliche Änderung der Übersetzung von der vorgegeben Änderung um einen festlegbaren Wert abweicht .
Durch die Einstellung der Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine wird eine für die Änderung der Übersetzung notwendige Versorgung des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid sichergestellt. Damit kann die erste Abweichung zwischen der Vorgabe der Änderung und der tatsächlichen Änderung der Übersetzung auf einen sehr kleinen Wert reduziert werden, so dass die tatsächliche Änderung der vorgegebenen Änderung ohne Abweichung folgen kann.
Die Einstellung der Mindestdrehzahl kann so erfolgen, dass eine sogenannte Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine verändert, insbesondere angehoben wird. Die Steuerungseinrichtung der Antriebsmaschine sorgt immer dafür,
dass die Leerlaufdrehzahl nicht unterschritten wird, auch wenn ein Fahrzeugführer die Antriebsmaschine beispielsweise mittels eines Fahrpedals nicht ansteuert. Es ist aber auch möglich, dass die Mindestdrehzahl so bestimmt wird, dass sie, auch wenn sich die Antriebsmaschine nicht im Leerlauf befindet, höher als die aktuelle Drehzahl der Antriebsmaschine ist. In diesem Fall würde die Steuerungseinrichtung die Drehzahl der Antriebsmaschine über die Anforderung des Fahrzeugführers hinaus erhöhen.
Das Getriebe ist insbesondere als ein stufenloses Getriebe in Form eines Umschlingungsgetriebes oder eines Reibradgetriebes ausgeführt. Die Erfindung ist aber ebenfalls auf andere hydraulisch betätigte Getriebe, wie beispielsweise Getriebe in Planetenbauweise anwendbar. Das Hydrauliksystem wird von der Steuerungseinrichtung beispielsweise mittels Elektromagnetventilen angesteuert. Mittels des Hydrauliksystems kann die Übersetzung des Getriebes verändert werden, eventuell vorhandene Kupplungen im Getriebe geschlossen oder geöffnet werden. Außerdem sorgt das Hydrauliksystem für die Schmierung und Kühlung des Getriebes.
Gemäß Patentanspruch 2 ist die Steuerungseinrichtung dazu vorgesehen, Betriebsgrößen des Kraf fahrzeugs, wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, die Drehzahl und ein abgegebenes Drehmoment der Antriebsmaschine, einen Zustand einer Überbrückungskupplung eines zwischen Antriebsmaschine und Getriebe angeordneten hydrodynamischen Drehmomentwandlers und/oder eine Temperatur des Getriebes auszuwerten. Mit Hilfe der Betriebsgrößen und einem Rechenmodell des Hydrauliksystems ermittelt die Steuerungseinrichtung eine Anderungs-Kenngröße, welche eine maximal mögliche Änderung der Übersetzung des Getriebes kennzeichnet. Dabei kann unterschieden werden zwischen einer
Verstellung in Richtung einer kürzeren Übersetzung, also entsprechend bei einem Stufengetriebe in Richtung 1. Gang, und einer Verstellung in Richtung längerer Übersetzung, also entsprechend bei einem Stufengetriebe in Richtung des höchsten Gangs. Die Anderungs-Kenngröße kann beispielsweise als ein maximal möglicher Gradient der Änderung der Übersetzung ausgeführt sein.
Die Steuerungseinrichtung ist dazu vorgesehen, eine zweite Abweichung zwischen der Vorgabe der Änderung und der Anderungs-Kenngröße zu ermitteln und in Abhängigkeit der zweiten Abweichung eine zweite Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine einzustellen. Die zweite Mindestdrehzahl kann gleich groß wie die erste Mindestdrehzahl sein oder von der ersten Mindestdrehzahl abweichen. Die erste und/oder die zweite Mindestdrehzahl können immer einen festen, einstellbaren Wert haben oder sich während des Betriebs des Kraftfahrzeugs ändern.
Damit wird schon für eine ausreichende Versorgung des Hydrauliksystems gesorgt, bevor die tatsächliche Änderung der Übersetzung der Vorgabe nicht mehr folgen kann. So kann wirkungsvoll sichergestellt werden, dass die Vorgaben für die ÜberSetzungsänderung auch umgesetzt werden können. Dies ist insbesondere beim Abbremsen eines Kraftfahrzeugs mit stufenlosem Getriebe wichtig. Diese Getriebe können meist bauartbedingt im Stillstand die Übersetzung nicht oder nur sehr langsam verstellen, so dass vor Erreichen des Stillstands des Kraftfahrzeugs die Übersetzung die kürzeste Übersetzung erreicht haben sollte. Die Einstellung der Mindestdrehzahl kann mit der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung sehr früh erfolgen, also beispielsweise schon bevor eine starke Verzögerung des Kraftfahrzeugs erkannt werden kann.
In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Wert der ersten Mindestdrehzahl von der ersten Abweichung und/oder ein Wert der zweiten Mindestdrehzahl von der zweiten Abweichung abhängig. Die Werte der ersten und/oder zweiten Mindestdrehzahl kann beispielsweise in Form von Kennlinien in Abhängigkeit der ersten und/oder zweiten Abweichung in der Steuerungseinrichtung gespeichert sein. Die Werte der ersten oder zweiten Mindestdrehzahl steigen insbesondere mit steigender erster oder zweiter Abweichung an. Die genannten Kennlinien können abschnittsweise konstante Werte oder einen kontinuierlichen Verlauf aufweisen. Damit kann die Mindestdrehzahl und somit die Versorgung des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid an den tatsächlichen Bedarf für die Erreichung der Sollvorgaben, angepasst werden.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem automatischen Getriebe in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes, Fig. 2 einen Zustandsgraph, welcher das Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung der Einstellung einer Mindestdrehzahl einer Antriebsmaschine beschreibt, Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Mindestdrehzahl einer Antriebsmaschine und Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung einer Anderungs-Kenngröße einer Übersetzung eines automatischen Getriebes.
Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verfügt über eine Antriebsmaschine 11 in Form eines Verbrennungsmotors . Die Antriebsmaschine 11 ist über eine Motorausgangswelle 12 mit einem Pumpenrad 13 eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 14 verbunden. Ein Turbinenrad 15 des Drehmomentwandlers 14 ist mit einer Getriebeeingangswelle 16 eines automatischen Getriebes 17 in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes verbunden. Der Drehmomentwandler 14 verfügt über eine Überbrückungskupplung 18, mittels welcher das Pumpenrad 13 mit dem Turbinenrad 15 und damit die Motorausgangswelle 12 mit der Getriebeeingangswelle 16 verbunden werden kann. Die Getriebeeingangswelle 16 ist mit einem Fest-Kegelrad 19 eines primären Doppelkegelrads 20 verbunden. Das primäre Doppelkegelrad 20 weist ein Los-Kegelrad 21 auf, welches gegenüber dem Fest-Kegelrad 19 axial zur Getriebeeingangswelle 16 verschieblich angeordnet ist.
Das primäre Doppelkegelrad 20 und ein sekundäres Doppelkegelrad 22 werden von einem Umschlingungsmittel 23 in Form eines Schubgliederbands umspannt . Das sekundäre Doppelkegelrad 22 weist ebenfalls ein Fest-Kegelrad 24 und ein dazu verschieblich angeordnetes Los-Kegelrad 25 auf. Durch eine entsprechende Verschiebung der Los-Kegelräder 21 und 25 kann die Position des Umschlingungsmittels 23 innerhalb der Doppelkegelräder 20 und 22 verändert und damit die Übersetzung zwischen dem primären Doppelkegelrad 20 und dem sekundären Doppelkegelrad 22 verändert werden.
Das Fest-Kegelrad 24 verfügt über einen Grundkörper 26, der als eine Hohlwelle ausgeführt ist. Über diesen Grundkörper 26 ist das Fest-Kegelrad 24 mit einem Wendesatz 27 in Form eines Planetengetriebes verbunden. Mittels des Wendesatzes 27 kann eine Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 16 und einer Getriebeausgangswelle 32 hergestellt werden. Außerdem
ermöglicht der Wendesatz 27 eine Drehrichtungsumkehr der Getriebeausgangswelle, so dass ein Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs möglich ist.
Die Getriebeausgangswelle 32 ist durch den Grundkörper 26 durchgeführt. Über eine Zahnradstufe 35 ist die Getriebeausgangswelle 32 mit einem Differenzialgetriebe 36 verbunden, welches auf bekannte Weise über Seitenwellen 37 das Drehmoment und die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 auf nicht dargestellte angetriebene Fahrzeugräder überträgt.
Die Antriebsmaschine 11, das Automatikgetriebe 20 und die Überbrückungskupplung 18 werden von einer Steuerungseinrichtung 38 angesteuert. Die Steuerungseinrichtung 38 kann durch Ansteuerung von Stellgliedern der Antriebsmaschine 11, beispielsweise einem Drosselklappensteller, die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 einstellen.
Die Steuerungseinrichtung 38 steht in Signalverbindung mit einem Wählhebel 39, mittels welchem der Fahrzeugführer Fahrstufen des Automatikgetriebes 20 auswählen kann. Mit dem Wählhebel 39 sind zumindest die Fahrstufe "D" für Vorwärtsfahrt, "R" für Rückwärtsfahrt und "N" für Neutral einstellbar.
Die Steuerungseinrichtung 38 steht außerdem mit einem Fahrpedal 40 und einem Bremspedal 41 in SignalVerbindung, welche beide vom Fahrzeugführer betätigbar sind. Über Drehzahlsensoren 42, 43, 44, 45 und 46 kann die Steuerungseinrichtung 38 Drehzahlen der Motorausgangswelle 12, des Fest-Kegelrads 19, des Fest-Kegelrads 24, der Getriebeausgangswelle 32 und der Seitenwelle 37 erfassen. Aus den Drehzahlen können weitere Größen berechnet werden. Durch
Division der Drehzahl des Fest-Kegelrads 19 und durch die Drehzahl des Fest-Kegelrads 24 kann die Übersetzung des Getriebes 17 berechnet werden. Zusätzlich kann beispielsweise aus der Drehzahl der Seitenwelle 37 mit einem entsprechenden Umrechnungsfaktor, welcher von der Größe der Fahrzeugräder abhängig ist, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt werden.
Das Getriebe 17 und die Überbrückungskupplung 18 werden hydraulisch angesteuert. Dazu wird eine Getriebeölpumpe 47 von der Motorausgangswelle 12 angetrieben. Die Getriebeölpumpe 47 versorgt eine hydraulische Steuerung 48 mit Hydraulikfluid in Form von Getriebeöl. Die hydraulische Steuerung 48 ist mit der Überbrückungskupplung 18 über eine Hydraulikleitung 49 und mit dem Wendesatz über eine Hydraulikleitung 50 verbunden. An der hydraulischen Steuerung 48 ist ein Temperatursensor 55 angeordnet, mittels welchem die Steuerungseinrichtung 38 die Temperatur der hydraulischen Steuerung 48 und damit auch die Temperatur des Hydraulikfluids bestimmen kann. Die Doppelkegelräder 20 und 22 verfügen über Druckkammern 51 und 53, welche über Hydraulikleitungen 52 und 54 mit der hydraulischen Steuerung 48 verbunden sind. Durch Zu- und Abführung von Hydraulikfluid in die Druckkammern 51 und 53 können die Los-Kegelräder 21 und 25 verschoben und damit die Übersetzung des Getriebes 17 verändert werden. Außerdem wird durch Einstellung eines Drucks in den Druckkammern 51 und 53 eine Kraft auf das Umschlingungsmittel 23 aufgebaut, welche das Umschlingungsmittel 23 gegen ein Durchrutschen sichert.
Die Zu- und Abführung von Hydraulikfluid über die Hydraulikleitungen 49, 50, 52 und 54 wird von nicht dargestellten Elektromagnetventilen in der hydraulischen
Steuerung 48 gesteuert. Die Elektromagnetventile stehen dazu mit der Steuerungseinrichtung 38 in Signalverbindung.
Die Getriebeölpumpe 47, die hydraulische Steuerung 48, die Hydraulikleitungen 49, 50, 52 und 54, die Druckkammern 51 und 53 sowie die nicht dargestellten Hydraulikelemente zur Betätigung der Überbrückungskupplung 18 und des Wendesatzes 27 stellen zusammen ein Hydrauliksystem des Getriebes 17 dar. Das Hydrauliksystem kann außerdem noch weitere, nicht dargestellte Komponenten umfassen.
Die Steuerungseinrichtung 38 bestimmt mit Hilfe der Stellung des Fahrpedals 40 und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eine Soll-Übersetzung für das Getriebe 17. Ausgehend von einer momentanen Übersetzung des Getriebes 17 ist die Soll- Übersetzung eine Vorgabe für eine Änderung der Übersetzung. Neben der Soll-Übersetzung bestimmt die Steuerungseinrichtung 38 zusätzlich einen Soll-Gradient der Übersetzung. Weicht die Soll-Übersetzung von der momentanen Übersetzung ab, so steuert die Steuerungseinrichtung 38 die hydraulische Steuerung 48 so an, dass die Soll-Übersetzung mit dem entsprechenden Soll-Gradienten eingestellt wird. Bei Einstellung einer kürzeren Übersetzung, also vergleichbar mit einer Rückschaltung bei einem Stufengetriebe, muss Hydraulikfluid in die Druckkammer 53 des Doppelkegelrads 22 zugeführt und aus der Druckkammer 51 des Doppelkegelrads 20 abgeführt werden. Die Menge an Hydraulikfluid, die für die Einstellung einer bestimmten Übersetzung notwendig ist, ergibt sich aus den geometrischen Daten des Hydraulikfluids und insbesondere aus der Ausgestaltung der Druckkammern 51 und 53. Um einen bestimmten Gradienten einstellen zu können, muss die Getriebeölpumpe 47 wenigstens die dafür notwendige Menge an Hydraulikfluid bereitstellen. Kann die erforderliche Menge an Hydraulikfluid nicht bereitgestellt werden, so ist
die geforderte Übersetzungsänderung nicht durchführbar, die gewünschte Soll-Übersetzung kann also nicht oder nicht in der geforderten Zeit eingestellt werden. Da die Getriebeölpumpe 47 direkt von der Antriebsmaschine 11 angetrieben wird, steigt die bereitgestellte Menge an Hydraulikfluid mit steigender Drehzahl der Antriebsmaschine 11 an, so dass durch Einstellung einer Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 die erforderliche Menge an Hydraulikfluid sichergestellt werden kann.
In Fig. 2 ist ein Zustandsgraph dargestellt, welcher das Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung der Einstellung einer Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 beschreibt. Die Steuerungseinrichtung 38 ist dazu vorgesehen, dieses und die weiteren beschriebenen Verfahren auszuführen.
Das Verfahren startet im Zustand nMotInc_off, in welchem keine Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 eingestellt wird. Es wird zyklisch, beispielsweise alle 20 ms, geprüft, ob eine Differenz der Soll-Übersetzung (i_soll) und der tatsächlichen Übersetzung (i_ist) größer als ein erster Übersetzungsgrenzwert (il) ist. Außerdem wird geprüft, ob eine Differenz des Soll-Gradienten (di_soll) und des tatsächlichen Gradienten (di_ist) größer als ein erster Gradientengrenzwert (dil) oder ob der Soll-Gradient (di_soll) größer als die Summe aus einem maximal möglichen Gradienten (di_max) und einer Sicherheitsgröße (di_sich) ist. Ist einer der drei genannten Bedingungen erfüllt, so wechselt der Status auf nMotInc_on, in welchem eine Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 eingestellt wird.
Da der erste Übersetzungsgrenzwert (il) und der erste Gradientengrenzwert (dil) größer als 0 sind und geprüft wird, ob der Soll-Gradient (di soll) größer als die Summe aus einem
maximale möglichen Gradienten (di_max) und einer Sicherheitsgröße (di_sich) ist, wird sichergestellt, dass der Status nur wechselt, wenn die Übersetzung in Richtung einer kürzeren, also größeren Übersetzung verändert werden soll. Es ist aber auch möglich, dass der Wechsel bei einer Anforderung einer Änderung der Übersetzung in Richtung einer längeren Übersetzung stattfindet.
Ergänzend zu den genannten Bedingungen kann auch noch geprüft werden, ob eine Verzögerung des Kraftfahrzeug größer als ein Verzögerungsgrenzwert oder ob eine Temperatur des Getriebes 17 größer als eine Grenztemperatur ist.
Der Zustand wechselt wieder nach nMotInc_off, wenn die Differenz der Soll-Übersetzung (i_soll) und der tatsächlichen Übersetzung (i_ist) kleiner als ein zweiter Übersetzungsgrenzwert (i2) oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (v) kleiner als eine Geschwindigkeitsschwelle (vl) oder die Übersetzung (i_ist) größer als ein dritter ÜberSetzungsgrenzwert (i3) ist.
Außerdem kann der Statuswechsel in beide Richtungen noch von weiteren Betriebs- oder Statusgrößen des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, der aktuellen Übersetzung (i__ist) oder der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 abhängen.
Im Status nMotlncjon wird gemäß Fig. 3 eine Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 ermittelt, welcher anschließend von der Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird. Ein Block 71 repräsentiert die Differenz der Soll-Übersetzung (i_soll) und der tatsächlichen Übersetzung (i_ist) . Der Block 72 repräsentiert eine Kennlinie, mittels welcher aus der Differenz ein erster Wert für die Mindestdrehzahl bestimmt
wird. Ein Block 73 repräsentiert die Differenz des Soll- Gradienten (di_soll) und des tatsächlichen Gradienten (di_ist) . Mit Hilfe dieser Differenz wird in Block 74 ebenfalls mittels einer Kennlinie ein zweiter Wert für die Mindestdrehzahl bestimmt. Ein Block 75 repräsentiert die Differenz zwischen dem Soll-Gradient (di_soll) und dem maximal möglichen Gradienten (di_max) . Im Block 76 wird damit mit Hilfe einer dritten Kennlinie ein dritter Wert für die Mindestdrehzahl bestimmt. Die drei Kennlinien steigen alle mit steigenden Eingangswerten an. Im Block 77 wird der Maximalwert der drei genannten Werte gebildet und im Block 78 für die weitere Bearbeitung zur Verfügung gestellt .
Neben dem beschriebenen Verfahren zur Bestimmung der Mindestdrehzahl kann auch im Status nMotInc__on eine feste, nicht veränderliche Mindestdrehzahl vorgegeben werden.
Gemäß Fig. 4 wird zur Bestimmung des maximal möglichen Gradienten der Übersetzungsänderung des Getriebes 17 eine Pumpenkonstante aus Block 80, welche das Fördervolumen der Getriebeölpumpe 47 in Abhängigkeit der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 kennzeichnet, mit der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 aus Block 81 im Block 82 multipliziert. Damit wird die Fördermenge der Getriebeölpumpe 47 abgeschätzt .
Ein Block 83 repräsentiert eine Temperatur des Getriebes 14, welche mittels des Temperatursensors 55 ermittelt wird. Über Kennlinien in den Blöcken 84 und 85 werden temperaturabhängige Korrekturfaktoren bestimmt. Die Kennlinien können beispielsweise aus Messungen ermittelt oder mittels Simulationsrechnungen bestimmt werden.
Der Block 86 repräsentiert die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Block 87 das abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine 11. Statt diesem Drehmomentwert kann auch das Drehmoment an der Getriebeeingangswelle 16, also das vom Drehmomentwandler 14 gewandelte Drehmoment verwendet werden.
In Abhängigkeit dieser Eingangsgrößen wird in Block 88 mit Hilfe eines ersten Leckagekennfelds eine Menge an Hydraulikfluid bestimmt, die im Hydrauliksystem (ausgenommen der Überbrückungskupplung 18) durch Leckage verloren geht. In Abhängigkeit der selben Eingangsgrößen wird in Block 89 mit Hilfe eines zweiten Leckagekennfelds eine Menge an Hydraulikfluid bestimmt, die an der Überbrückungskupplung 18 durch Leckage verloren gehen kann. Die Leckagekennfelder können beispielsweise aus Messungen ermittelt oder mittels Simulationsrechnungen bestimmt werden. Da an der Überbrückungskupplung 18 nur Hydraulikfluid verloren geht, wenn die Überbrückungskupplung 18 auch aktiv ist, repräsentiert der Block 90 einen Zustand der Überbrückungskupplung 18. Der Zustand hat den Wert 0, wenn die Überbrückungskupplung 18 vollständig geöffnet ist und hat den Wert 1, wenn die Überbrückungskupplung 18 geschlossen ist, geschlossen oder geöffnet wird oder schlupfgeregelt betrieben wird. Im Block 91 wird der aus dem zweiten Leckagekennfeld ausgelesene Wert, der Korrekturfaktor aus Block 85 und der Zustand der Überbrückungskupplung 18 aus Block 90 multipliziert. Damit wird die Menge an Hydraulikfluid abgeschätzt, welche bei den aktuell vorliegenden Betriebsbedingungen an der Überbrückungskupplung 18 verloren geht. Im Block 92 wird der aus dem ersten Leckagekennfeld ausgelesene Wert mit dem Korrekturfaktor aus Block 84 multipliziert und das Ergebnis im Block 93 mit der Menge aus Block 91 addiert. Das Ergebnis aus Block 93 ist damit eine Abschätzung der gesamten Menge an Hydraulikfluid,
welche im Hydrauliksystem durch Leckage verloren geht. Diese gesamte Leckagemenge steht damit zur Verstellung der Übersetzung des Getriebes 17 nicht zur Verfügung.
Die Leckagemenge kann auch aus einem Kennfeld in Abhängigkeit der Temperatur des Getriebes 17 und einem Druck in der Druckkammer 53 des sekundären Doppelkegelrads 22 abgeschätzt werden.
Zur Abschätzung der Menge an Hydraulikfluid, die zur Verstellung zur Verfügung steht wird deshalb in Block 94 von der Fördermenge der Getriebeölpumpe aus Block 82 die Leckagemenge aus Block 93 abgezogen. Die somit ermittelte Menge an Hydraulikfluid kann bei einer Verstellung in Richtung einer kürzeren Übersetzung der Druckkammer 53 des Doppelkegelrads 22 zugeführt werden. Der maximal mögliche Gradient (di_max) kann aus der genannten Menge und geometrischer Daten des Hydrauliksystems ermittelt werden. Dazu repräsentiert der Block 95 die momentane Übersetzung (i_ist) des Getriebes 17. Mit Hilfe dieser Größe wird in Block 96 ein übersetzungsabhängiger Umrechungswert ermittelt, durch den in Block 97 die Menge an Hydraulikfluid aus Block 97 dividiert wird. Das Ergebnis der Division ist der maximal mögliche Gradient (di_max) , der in Block 98 zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung gestellt wird.
Der in Block 96 ermittelte Umrechungswert kennzeichnet also eine Menge an Hydraulikfluid, welche bei der aktuellen Übersetzung (i_ist) zum Erreichen eines definierten Gradienten erforderlich ist. Der Zusammenhang zwischen der aktuellen Übersetzung (i_ist) und dem Umrechungswert kann beispielsweise in einer gemessenen Kennlinie abgelegt sein oder durch einen funktionalen Zusammenhang, welcher sich aus
den geometrischen Daten des Hydrauliksystems ergibt, dargestellt sein.
Der Antriebsstrang kann auch über mehrere
Steuerungseinrichtungen verfügen, welche Teilaufgaben der beschriebenen Steuerungseinrichtung wahrnehmen. Beispielsweise können für die Antriebsmaschine und das Getriebe getrennte Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein. In diesem Fall könnte die Steuerungseinrichtung des Getriebes eine Mindestdrehzahl berechnen und diese an die Steuerungseinrichtung der Antriebsmaschine senden, welche die Einhaltung der Mindestdrehzahl dann sicherstellt.