WO2012119575A2 - Verfahren zur steuerung eines antriebsstrangs - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine with a crankshaft and an at least one transmission input shaft containing automated transmission and each one at least one transmission input shaft to the crankshaft connecting, automated friction clutch, depending on a desired by a driver driving a Driving program, the internal combustion engine, gear change in the transmission and controls the at least one friction clutch.
- a desired by the driver and by means of appropriate controls such as accelerator pedal for notifying a desired driver request torque, a brake pedal, a shift or selector lever and the like of a control unit communicated driving situation by the controller by means of a driving program running, for example, the control of the internal combustion engine, the gear change of Transmission, actuation operations of the friction clutch by means of predetermined operating parameters such as switching points such as engine speed limits, slip behavior of the friction clutch, speed limitations of the internal combustion engine, torque interventions in the internal combustion engine and the like performs.
- the transmission can be configured as a double-clutch transmission with two partial transmissions, each with a transmission input shaft and each connecting them with the crankshaft friction clutch, the motor vehicle driven by each active partial transmission with the friction clutch closed and inserted in the passive part of the transmission with the friction clutch open the subsequent course and a Circuit is performed by overlapping the moment of the two friction clutches.
- the drive train In the new state of the motor vehicle, the drive train must be retracted, with appropriate Einfahrvorschriften be observed by the driver. In particular, the engine may not be exposed to high speeds and also the friction clutches (s) should be retracted properly. Failure to comply with these regulations can permanently damage the drive train.
- the object of the invention is therefore to propose a method in which the driver is relieved of the responsibility for compliance with the driving-in regulations.
- the object is achieved by a method for controlling a drive train of a motor vehicle having an internal combustion engine with a crankshaft and an automated transmission containing at least one transmission input shaft, and an automated friction clutch connecting the at least one transmission input shaft to the crankshaft, depending on a desired by a driver Driving situation, a driving program, the internal combustion engine, gear change in the transmission and the at least one friction clutch controls and is operated until exceeding a predetermined threshold of total vehicle power of the driving program in a retraction and then in normal operation.
- automated systems in motor vehicles such as automated friction clutches and automated manual transmissions such as dual-clutch transmissions to support the Einfahr perspectives by the Anêtsoftware means of a suitable Einfahrmodus.
- the total driving power can be done for example by evaluation of the odometer.
- variables representing the overall driving performance for example the service life of the internal combustion engine, engine parameters integrated over time, such as fuel consumption, emitted engine torque, rotational speed and their combinations, a torque transmitted via the friction clutch (s) and the like can be used.
- switching points of the switching from an engaged to a higher gear in the run-in operation can be provided at reduced rotational speeds of the crankshaft compared to the normal operation.
- a normal switching program sequence in normal operation for example in drive trains with dual-clutch transmission (PSG) are advantageously supplemented by the upshift already takes place in the run-in operation very early, so that safely high speeds can be avoided, for example, a high slip on the Moment transfer friction clutch when switching or re-engage and also can be unfavorable for the internal combustion engine in the break-in phase.
- the switching points of the retracting operation can be adjusted exceptionally depending on selected driving situations the switching points of normal operation.
- the driving program in the running mode exceptionally and to a driving situation allow limited higher switching points, for example, if the selected driving situations emergency situations, kick-down states or the like.
- this may also include a power of the internal combustion engine which may be limited in the run-in mode be briefly re-admitted.
- the electric machine the power loss - as far as a state of the storage device for electrical energy allows - compensate.
- a starting process of the motor vehicle in the run-in operation can be provided with respect to the normal operation with less slippage of the friction clutch.
- the nominal rotational speed curve can be modified in such a way that the slip performance, that is to say the friction or friction energy introduced into the friction clutch, is reduced.
- the starting speeds can be reduced. As a result, the power input is reduced in the friction clutch while maintaining the ride comfort.
- protective measures for the at least one friction clutch can be initiated in the run-in mode at smaller clutch temperatures than in normal operation.
- Protective measures may include, for example, when exceeding a predetermined and lowered in driving temperature threshold faster closing the friction clutch with a lower Reibendemeintrag in the friction clutch to forced opening or forced closing with decommissioning of the transmission or in a dual-clutch transmission or the affected sub-transmission to be understood.
- such protective measures can be reduced instead of at coupling temperatures of 300 e in normal operation to 200 ° in the run-in.
- an idling rotational speed of the internal combustion engine can be restricted in relation to a permissible rotational speed in normal operation.
- it can be provided by an intervention in the control of the internal combustion engine, in the running-in operation, for example in the park or neutral position of the transmission when the accelerator pedal is operated by the driver, the speed of the internal combustion engine is limited to, for example, 2000 revolutions per minute.
- a tolerance window can be provided in the range of the threshold of the total driving power and, within this tolerance window, parameters of the retracting operation characterizing the running-in operation can be adapted to the corresponding operating parameters of the normal operation.
- a sliding transition of the retracting operation into the normal operation takes place in an advantageous manner. Such a transition can take place by means of steps that are preferably imperceptible by the driver or continuously.
- the run-in parameters can be transferred together at a common threshold of the total driving power and by means of a common tolerance window from the run-in to normal operation.
- different thresholds for the total driving power and / or different tolerance windows can be provided for two or more entry parameters.
- the inventive concept may further be provided to briefly reactivate the conditions such as operating parameter of the run-in operation after exceeding the threshold of the total drive power and the operation of the drive train during normal operation, for example if a predefinable threshold of an operating parameter relevant to the drive motor is fallen short of.
- Relevant operating parameters for an internal combustion engine may be, for example, the engine oil temperature or the cooling water temperature.
- this threshold it is conceivable to extend this threshold to powertrain-relevant components and their characteristics, such as, for example, the transmission oil temperature. After exceeding this threshold, normal operation is reactivated.
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert. Um den Antriebsstrang vor einem automatisierten, unsachgemäßen Betrieb zu schützen, wird das Fahrprogramm bis zum Überschreiten einer vorgebbaren Schwelle einer Gesamtfahrleistung des Kraftfahrzeugs in einem Einfahrbetrieb und anschließend in einem Normalbetrieb betrieben.
Description
Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert.
Verfahren zur Steuerung automatisierter Antriebsstränge sind aus Serienanwendungen seit langem bekannt. Hierbei wird eine vom Fahrer erwünschte und mittels entsprechender Bedienungselemente wie Fahrpedal zur Mitteilung eines erwünschten Fahrerwunschmoments, einem Bremspedal, eines Schalt- oder Wählhebels und dergleichen einer Steuereinheit mitgeteilte Fahrsituation von der Steuerung mittels eines Fahrprogramms ausgeführt, das beispielsweise die Steuerung der Brennkraftmaschine, den Gangwechsel des Getriebes, Betätigungsvorgänge der Reibungskupplung mittels vorgegebener Betriebsparameter wie beispielsweise Schaltpunkten wie Drehzahlgrenzen der Brennkraftmaschine, Schlupfverhalten der Reibungskupplung, Drehzahlimitierungen der Brennkraftmaschine, Momenteneingriffe in die Brennkraftmaschine und dergleichen durchführt. Hierbei kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben mit jeweils einer Getriebeeingangswelle und jeweils diese mit der Kurbelwelle verbindenden Reibungskupplung ausgebildet sein, wobei das Kraftfahrzeug mittels jeweils eines aktiven Teilgetriebes bei geschlossener Reibungskupplung angetrieben und in dem passiven Teilgetriebe bei geöffneter Reibungskupplung der nachfolgende Gang eingelegt und eine Schaltung durch Überschneidung des Moments der beiden Reibungskupplungen durchgeführt wird.
Im Neuzustand des Kraftfahrzeugs muss der Antriebsstrang eingefahren werden, wobei entsprechende Einfahrvorschriften vom Fahrer zu beachten sind. Insbesondere darf die Brennkraftmaschine nicht zu hohen Drehzahlen ausgesetzt werden und auch die Reibungs- kupplungen(en) sollten geeignet eingefahren werden. Bei Missachtung dieser Vorschriften kann der Antriebsstrang dauerhaft geschädigt werden.
Bestätigungskopiel
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem der Fahrer die Verantwortung der Einhaltung der Einfahrvorschriften abgenommen wird.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung gelöst, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert und bis zum Überschreiten einer vorgebbaren Schwelle einer Gesamtfahrleistung des Kraftfahrzeugs das Fahrprogramm in einem Einfahrbetrieb und anschließend in einem Normalbetrieb betrieben wird. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei automatisierten Systemen in Kraftfahrzeugen wie automatisierten Reibungskupplungen und automatisierten Schaltgetrieben wie beispielsweise Doppelkupplungsgetrieben den Einfahrprozess durch die Ansteuersoftware mittels eines geeigneten Einfahrmodus zu unterstützen. Die Gesamtfahrleistung kann beispielsweise durch Auswertung des Wegstreckenzählers erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können die Gesamtfahrleistung repräsentierende Größen, beispielsweise die Betriebsdauer der Brennkraftmaschine, über die Zeit integrierte Motorparameter wie Kraftstoffverbrauch, abgegebenes otormoment, Drehzahl und deren Kombinationen, ein ü- ber die Reibungskupplung(en) übertragenes Moment und dergleichen herangezogen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können Schaltpunkte des Umschaltens von einem eingelegten in einen höheren Gang im Einfahrbetrieb bei gegenüber dem Normalbetrieb verminderten Drehzahlen der Kurbelwelle vorgesehen werden. Hierbei kann ein normaler Schaltprogrammablauf im Normalbetrieb, beispielsweise in Antriebssträngen mit Doppelkupplungsgetriebe (PSG; parallel shift gear) vorteilhaft ergänzt werden, indem das Hochschalten im Einfahrbetrieb bereits sehr früh erfolgt, so dass sicher hohe Drehzahlen vermieden werden können, welche beispielsweise einen hohen Schlupf an der Moment übertragenden Reibungskupplung beim Schalten bzw. Wiedereinkuppeln bewirken und zudem für die Brennkraftmaschine in der Einlaufphase ungünstig sein können. Dabei können die Schaltpunkte des Einfahrbetriebs abhängig von ausgewählten Fahrsituationen ausnahmsweise den Schaltpunkten des Normalbetriebs angeglichen werden. Beispielsweise kann das Fahrprogramm im Einfahrbetrieb ausnahmsweise und auf eine Fahrsituation begrenzt höhere Schaltpunkte zulassen, beispielsweise wenn die ausgewählten Fahrsituationen Notsituationen, Kick- Down-Zustände oder dergleichen sind. Hierbei kann neben den Drehzahlen im Normalbetrieb auch eine gegebenenfalls im Einfahrbetrieb begrenzte Leistung der Brennkraftmaschine
kurzzeitig wieder zugelassen werden. Im Falle von hybridischen Antriebssträngen oder stufenlosen Getrieben können durch entsprechende Maßnahmen anstatt beziehungsweise zusätzlich zu der Heruntersetzung der Schaltpunkte entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung hoher Drehzahlen beziehungsweise Zustände mit hohen Verlustleistungen, die während des Einfahrbetriebs ungünstige, verschleißfördernde Folgen bedingen, vermieden werden. Beispielsweise kann zur Vermeidung von Leistungseinbußen im Einfahrbetrieb bei mit verminderter Leistung beziehungsweise begrenzten Drehzahlen der Brennkraftmaschine in einem hybridischen Antriebsstrang die Elektromaschine den Leistungsverlust - soweit es ein Zustand der Speichereinrichtung für elektrische Energie erlaubt - ausgleichen.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs im Einfahrbetrieb gegenüber dem Normalbetrieb mit geringerem Schlupf der Reibungskupplung vorgesehen werden. Beispielsweise kann bei Anfahrfunktionen der Solldrehzahlverlauf derart abgeändert werden, dass die Schlupfleistung, das heißt, die in die Reibungskupplung eingetragene Reibleistung bzw. Reibenergie reduziert wird. So können beispielsweise bei Fahrpedalwerten unter 80% die Anfahrdrehzahlen reduziert werden. Hierdurch wird der Leistungseintrag in die Reibungskupplung unter Beibehaltung des Fahrkomforts verringert.
Weiterhin können Überwachungsmaßnahmen an der Reibungskupplung zu deren Betrieb in gesicherten Verhältnissen, beispielsweise unter Temperatureinfluss gewährleisten. Im Einfahrbetrieb können diese Maßnahmen verschärft werden. Beispielsweise können Schutzmaßnahmen für die zumindest eine Reibungskupplung im Einfahrbetrieb bei kleineren Kupplungstemperaturen als im Normalbetrieb eingeleitet werden. Unter Schutzmaßnahmen können hierbei beispielsweise bei Überschreiten einer vorgegebenen und im Fahrbetrieb erniedrigten Temperaturschwelle ein schnelleres Schließen der Reibungskupplung bei geringerem Reibenergieeintrag in die Reibungskupplung bis hin zur Zwangsöffnung oder Zwangsschließen mit Stillegung des Getriebes beziehungsweise in einem Doppelkupplungsgetriebe des oder der betroffenen Teilgetriebe zu verstehen sein. Beispielsweise können derartige Schutzmaßnahmen anstatt bei Kupplungstemperaturen von 300e im Normalbetrieb auf 200° im Einfahrbetrieb gesenkt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann während des Einfahrbetriebs eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine gegenüber einer zulässigen Drehzahl im Normalbetrieb beschränkt werden. Hierzu kann durch einen Eingriff in die Steuerung der Brennkraftmaschine vorgesehen werden, der im Einfahrbetrieb beispielsweise in der Park- oder Neutralstellung des Getriebes
bei Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer die Drehzahl der Brennkraftmaschine beispielsweise auf 2000 Umdrehungen pro Minute beschränkt.
Weiterhin kann im Bereich der Schwelle der Gesamtfahrleistung ein Toleranzfenster vorgesehen werden und innerhalb dieses Toleranzfensters den Einfahrbetrieb charakterisierende Parameter des Einfahrbetriebs an die entsprechenden Betriebsparameter des Normalbetriebs angeglichen werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein gleitender Übergang des Einfahrbetriebs in den Normalbetrieb erfolgen. Ein derartiger Übergang kann mittels bevorzugt vom Fahrer nicht wahrnehmbarer Stufen oder kontinuierlich erfolgen. Hierbei können die Einfahrparameter zusammen bei einer gemeinsamen Schwelle der Gesamtfahrleistung und mittels eines gemeinsamen Toleranzfensters vom Einfahrbetrieb in den Normalbetrieb überführt werden. Alternativ können für zwei oder mehrere Einfahrparameter unterschiedliche Schwellen für die Gesamtfahrleistung und/oder unterschiedliche Toleranzfenster vorgesehen werden.
Bei der Verwendung eines Antriebsstrangs mit Doppelkupplungsgetriebe hat es sich zum Einfahren der Reibungskupplungen während des Einfahrbetriebs als vorteilhaft erwiesen, wenn bei in einem aktiven Teilgetriebe eingelegtem Gang und geschlossener Reibungskupplung die Reibungskupplung des inaktiven Teilgetriebes bei eingelegtem Gang mit einem gegenüber der Reibungskupplung des aktiven Teilgetriebes kleinem Moment betrieben wird. Eine derartige Optimierung des Einfahrbetriebs der Reibungskupplungen erfolgt bevorzugt durch ein Anlegen der Reibungskupplungen in vorgegebenen Fahrsituationen, beispielsweise während einer über längere Zeit andauernden Fahrt in einem hohen Gang wie dem 6. Gang eines Teilgetriebes bei geschlossener oder im Schlupfbetrieb geregelter Reibungskupplung, während in dem anderen Teilgetriebe ebenfalls ein hoher Gang wie der 5. Gang eingelegt ist und diese Reibungskupplung leicht, beispielsweise mit Momentenwerten beispielsweise zwischen 5 und 10 Nm betrieben wird. Durch das leichte Anlegen der Reibungskupplung wird ein Einschleifprozess der Reibbeläge auf die Gegenreibf lachen der Anpress- und Gegendruckplatte unterstützt, um eventuelle Rauigkeiten/Ungenauigkeiten aus der Fertigung zu glätten. Hierbei werden vorteilhafterweise die Betriebsparameter der nur leicht angelegten Reibungskupplung wie der Kupplungsschlupf, die Kupplungsleistung oder die eingebrachte Kupplungsenergie permanent überwacht, um sicherzustellen, dass durch dieses Verfahren beispielsweise durch Erwärmung der Reibungskupplung keine Schädigung auftritt und der Einschleifprozess nur unter Betriebsbedingungen durchgeführt wird, in dem keinerlei Schädigung oder eine Beeinträchtigung der Lebensdauer auftritt. Weiterhin wird durch Überwachung des über die einzuschleifende Reibungskupplung übertragenen Kupplungsmoments über-
wacht, dass keine sicherheitskritischen Fahrzustände wie beispielsweise eine Verblockung des Doppelkupplungsgetriebes auftreten.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken kann weiterhin vorgesehen sein, die Bedingungen wie Betriebsparameter des Einfahrbetriebs nach einer Überschreitung der Schwelle der Ge- samtfahrieistung und des Betriebs des Antriebsstrangs im Normalbetrieb kurzzeitig auf den Einfahrbetrieb wieder zu aktivieren, wenn beispielsweise eine vorgebbare Schwelle einer für den Antriebsmotor relevanten Betriebskenngröße unterschritten wird. Relevante Betriebskenngrößen für eine Verbrennungskraftmaschine können beispielsweise die Motoröltempera- tur oder Kühlwassertemperatur sein. Zusätzlich ist denkbar diese Schwelle auf Triebstrangre- levante Bauteile und deren Kenngrößen wie beispielsweise die Getriebeöltemperatur zu erweitern. Nach Überschreiten dieser Schwelle wird der Normalbetrieb wieder aktiviert.
Claims
1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert, dadurch gekennzeichnet, dass bis zum Überschreiten einer vorgebbaren Schwelle einer Gesamtfahrleistung des Kraftfahrzeugs das Fahrprogramm in einem Einfahrbetrieb und anschließend in einem Normalbetrieb betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Schaltpunkte des Um- schaltens von einem eingelegten in einen höheren Gang im Einfahrbetrieb bei gegenüber dem Normalbetrieb verminderten Drehzahlen der Kurbelwelle vorgesehen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltpunkte des Einfahrbetriebs abhängig von ausgewählten Fahrsituationen ausnahmsweise den Schaltpunkten des Normalbetriebs angeglichen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs im Einfahrbetrieb gegenüber dem Normalbetrieb mit geringerem Schlupf der Reibungskupplung vorgesehen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzmaßnahmen für die zumindest eine Reibungskupplung im Einfahrbetrieb bei kleineren Kupplungstemperaturen als im Normalbetrieb eingeleitet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Einfahrbetrieb eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine gegenüber einer zulässigen Drehzahl im Normalbetrieb beschränkt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Schwelle der Gesamtfahrleistung ein Toleranzfenster vorgesehen wird und innerhalb dieses Toleranzfensters den Einfahrbetrieb charakterisierende Parameter an die entsprechenden Betriebsparameter des Normalbetriebs angeglichen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben während des Einfahrbetriebs bei in einem aktiven Teilgetriebe eingelegtem Gang und geschlossener Reibungskupplung die Reibungskupplung des inaktiven Teilgetriebes bei eingelegtem Gang mit einem gegenüber der Reibungskupplung des aktiven Teilgetriebes kleinem Moment betrieben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für zumindest zwei den Einfahrbetrieb charakterisierende Betriebsparameter die Schwelle der Gesamtfahrleistung unterschiedlich ausgelegt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfahrbetrieb nach einer Überschreitung der Schwelle der Gesamtfahrleistung der Eigenbetrieb abhängig von einem Unterschreiten einer vorgebbaren Schwelle einer betriebsrelevanten Größe aktiviert wird.
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