WO2018114407A1 - Steuerung für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zur steuerung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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Christian JUNGNICKEL
Jens Wodausch
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a control for a motor vehicle, a motor vehicle with such a control and a method for controlling a motor vehicle, in particular in the field of engine and transmission control.
  • the control device limits the torque of the drive machine to protect the transmission.
  • the control device evaluates temperature information about a temperature of the transmission and limits the torque as a function of the temperature information.
  • a method for reducing the thermal load of an automatic transmission for a motor vehicle in an emergency operation is known from the published patent application DE 198 44 618 A1.
  • the thermal load on the automatic transmission is reduced by specifying a permissible maximum engine torque for emergency operation.
  • the transmission control unit sets the highest gear, which may have the result that the internal combustion engine must deliver its maximum torque. This can lead to a high thermal load of a cooling system for the internal combustion engine. In extreme cases, the
  • Coolant temperature of a coolant of the cooling system so far increase that
  • Emergency measures take place, such as, for example, a drop of the air conditioning system, a reduction of the torque provided by the internal combustion engine, a control of a Warning lamp indicating that the temperature of the internal combustion engine is too high, or the like.
  • the object of the present invention is to provide a control for a motor vehicle having an internal combustion engine, a transmission and a cooling device, a motor vehicle with such a control and a method for controlling a motor vehicle with an internal combustion engine, a transmission and a cooling device, which include the above-mentioned At least partially overcome disadvantages.
  • the present invention provides a controller for
  • the motor vehicle has an internal combustion engine, a transmission and a cooling device with coolant for cooling the internal combustion engine and wherein the control is arranged to:
  • the present invention provides a motor vehicle with an internal combustion engine, a transmission, a cooling device with a coolant for cooling the internal combustion engine and a controller according to the first aspect.
  • the present invention provides a method for controlling a motor vehicle having an internal combustion engine, a transmission and a cooling device with a coolant for cooling the internal combustion engine, the method comprising:
  • Transmission control unit sets the highest gear, which may have the result that the
  • Coolant pump directly proportional to the engine speed. At the same time, the reduced load requirement for the same power can lead to a lower energy input into the cooling system.
  • some embodiments relate to a control for a motor vehicle having an internal combustion engine, a transmission and a cooling device with coolant for cooling the internal combustion engine.
  • Control is set to a desired minimum speed for the
  • Internal combustion engine based on a temperature of the internal combustion engine and / or to determine a temperature of the coolant; and based on the
  • the controller may include typical elements of a vehicle controller, such as one or more processors, memory, logic circuitry, etc.
  • the internal combustion engine may be a gasoline engine, diesel engine, or the like, and the present invention is not limited to any particular type of internal combustion engine.
  • the transmission may be a manual, semi-automatic or fully automatic transmission, as is generally known in the art.
  • the cooling device can have an (air) cooler, in which the coolant is cooled.
  • the coolant may be based on water, as is common practice.
  • the desired minimum speed can basically be chosen arbitrarily depending on the specifications of a specific internal combustion engine and a specific cooling device.
  • This dependence can be configured as a threshold value, so that, for example, when a threshold value of the temperature of the internal combustion engine or the temperature of the coolant is exceeded, a predetermined desired minimum rotational speed is determined.
  • the dependence can also follow a predetermined function and can, for example, be linear, exponential or the like, so that, for example, as the temperature increases, the desired minimum speed also increases.
  • the dependency can be in the form of a table in the controller, z. In the memory, or as a formula, so that the desired minimum speed is determined on the basis of the formula if necessary, d. H. in this case is calculated.
  • a desired transmission shift position is determined.
  • the desired gear shift position is not the same in each embodiment as the one leading to the desired minimum speed, but the desired gear shift position may be selected so that the current speed of the internal combustion engine changes in the direction of the desired minimum speed.
  • the invention has the advantage that the ride comfort and availability of the
  • Interior air conditioning in particular with respect to the above-mentioned, contemplated solution, can be improved because, for example, the discussed emergency cascade is not used and therefore the air conditioner does not have to be discarded.
  • a thermal load for the internal combustion engine and attachments can be reduced.
  • the application effort in the transmission or the control (transmission control) can be reduced.
  • the transmission may be configured as an automatic transmission and the controller may be further configured to control the transmission based on the determined desired transmission shift position.
  • the shift position can be changed automatically according to the desired gear shift position.
  • the transmission may also be configured as a manual transmission and the controller may be further configured to output a shift recommendation based on the determined desired transmission shift position. This can be signaled to a user that he should engage another gear, a change in the current speed of
  • the desired minimum speed can minimize the thermal load of
  • Internal combustion engine can be determined.
  • the thermal load as a function of the internal combustion engine can be determined in advance. That is, the relationship between speed and thermal load of
  • Internal combustion engine may be known in some embodiments.
  • the desired minimum speed can be determined so that the thermal load is minimized in a predetermined or predetermined level. This allows targeted control and influencing of the thermal load.
  • the desired minimum speed can be determined when the temperature of the
  • the controller may include an engine control section and a transmission control section, wherein the engine control section determines the desired minimum speed and the transmission control section determines the desired transmission shift position. This makes it possible to arrange the engine control section and the transmission control section away from each other or the respective function in existing control devices, eg. B. engine control unit and transmission control unit to provide.
  • the motor vehicle may further include a data bus such as the CAN bus, flex bus, or the like, and the engine control section may transmit the desired minimum speed via the data bus to the transmission control section. As a result, the determined
  • Desired minimum speed information to the transmission control section are transmitted, which determines based on the desired transmission shift position.
  • the desired minimum speed can be determined step by step. This makes it possible to lower the temperature of the internal combustion engine or of the coolant in stages. For example, first the next-lower gear with the associated desired minimum speed can be selected. Should it turn out that, for example, the temperature of the internal combustion engine or the coolant continues above a
  • Desired minimum speed can be determined, etc.
  • a gradual control of the temperature of the internal combustion engine or the coolant is possible and it can be avoided larger switching steps in the transmission.
  • Some embodiments relate to a motor vehicle, as stated above, with an internal combustion engine, a transmission, a cooling device with a coolant for cooling the internal combustion engine and a controller, as described herein.
  • Some embodiments relate to a method for controlling a motor vehicle, as described herein, with a transmission, an internal combustion engine and a
  • Cooling device with a coolant for cooling the internal combustion engine.
  • Method includes the steps, as already described in connection with the control described above: determining a desired minimum speed for the internal combustion engine based on a temperature of the internal combustion engine and / or a temperature of the coolant; and determining a desired transmission shift position based on the desired minimum speed.
  • the method may, for example, be carried out by the controller described herein.
  • the transmission may be configured as an automatic transmission, and the method may further include controlling the transmission based on the determined desired transmission shift position.
  • the transmission may be configured as a manual transmission and the method may further include outputting a shift recommendation based on the determined desired transmission shift position.
  • the desired minimum speed can for
  • Minimizing a thermal load of the internal combustion engine can be determined.
  • the desired minimum speed may be determined when the temperature of the internal combustion engine exceeds a temperature threshold and / or when the temperature of the coolant exceeds a temperature threshold.
  • Fig. 1 schematically illustrates an embodiment of a motor vehicle with a controller
  • Fig. 2 shows the control for the motor vehicle with the driven components
  • FIG. 3 shows a flowchart of a method for controlling the motor vehicle of FIG. 1.
  • FIG. 1 An embodiment of a motor vehicle 1 with a controller 2 is shown schematically in Fig. 1.
  • the motor vehicle 2 has an internal combustion engine 3, also called VKM 3 below.
  • VKM 3 is, without limiting the invention in this regard, designed as a 4-cylinder gasoline engine.
  • the VKM 3 is coupled to a transmission 4 via a drive shaft, wherein the transmission 4 is designed as an automatic transmission, for. B. as a known dual-clutch transmission.
  • a cooling device 5 is provided, which via a cooler 5a, with
  • Cooling liquid 5b is filled, the VKM 3 cools, as is well known.
  • a temperature sensor 6 is provided, which measures the oil temperature and thus the temperature of the VKM 3.
  • a further temperature sensor 7 is provided in the coolant circuit of the cooling device 5.
  • the controller 2 is coupled to the VKM 3, the transmission 4, the temperature sensor 6 and the temperature sensor 7.
  • controller 2 illustrates another embodiment in which the controller 2 is constituted by a motor control section 2a (eg, engine control unit) and a transmission control section 2b (eg, transmission control apparatus) connected to each other via a CAN bus 9
  • motor control section 2a eg, engine control unit
  • transmission control section 2b eg, transmission control apparatus
  • the temperature sensor 7 is coupled to the CAN bus 9 and transmits temperature values to the motor control section 2a via it.
  • the motor control section 2a is directly connected to the VKM 3 and the associated one
  • Temperature sensor 6 coupled.
  • the transmission control section 2b is directly coupled to the transmission 4.
  • a shift recommendation display 8 may be provided, as will be explained below.
  • FIG. 3 illustrates the sequence of a method 10 for controlling the motor vehicle 1 of FIG. 1.
  • the method 10 first determines a desired minimum speed for the VKM 3 based on the temperature of the VKM 3 and / or based on the temperature of the VKM 3
  • Coolant 5b the engine control section 2a receives the corresponding
  • Temperature sensor 7 which determines the temperature of the coolant 5b.
  • the unneeded temperature sensor may be obsolete.
  • the temperature sensor 6 may be omitted, and in embodiments using the temperature of the VKM 3, the temperature sensor 7 may be omitted.
  • the engine control section 2a determines, as already explained above, based on the temperature associated with a desired minimum speed. This desired minimum speed is z. B. from a coolant temperature of 1 15 ° C about 4000 U / min, the temperature of 1 15 ° C is set as a temperature threshold, without the present invention is limited to this specific example.
  • the temperature threshold can, for example. Set to 1 10 ° C and based on a desired minimum speed of about 4000 U / min can be determined without that the present invention is limited to this specific example.
  • the controller 2 determines a desired transmission shift position. This can be done by the engine control section 2a, the desired minimum speed and / or a
  • Output switching recommendation for example, the transmission 4 actively prevents the upshift, so that sets an operating point high speed and low load. As a result, that will
  • Cooling system as stated above, thermally relieved and the emergency cascade must not be activated, so there is no restriction in the customer
  • the engine control section 2a can also transmit the desired minimum speed, for example by an existing message on the drive Can 9, z. B.
  • MO_Prio_MIN_Wunschitchayne activated to the transmission 4 or the
  • Transmission control section 2b indicate that a desired minimum speed is set.
  • the desired minimum speed determined or required by the engine control section 2a is transmitted and received by the transmission control section 2b.
  • the speed command may be cascaded depending on the temperature of the VKM 3, so that the engine control section 2a gradually increases the desired minimum speed. If, for example, switching back one gear is not sufficient to increase the cooling capacity, then another
  • the transmission 4 is configured as a manual transmission.
  • the controller 2 can determine the desired minimum speed at 1 1 and the desired gear shift position at 12, as was also stated above.
  • the controller 2 may then at 14, as an alternative to step 13, output a switching recommendation and control the switching recommendation display 8 accordingly, so that the user of the motor vehicle 1 is displayed a corresponding switching recommendation.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Verbrennungskraftmaschine (3), einem Getriebe (4) und einer Kühleinrichtung (5) mit Kühlmittel (5b) zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine (3), wobei die Steuerung (2) dazu eingerichtet ist: eine Wunsch-Mindestdrehzahl für die Verbrennungskraftmaschine (3) basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine (3) und/oder einer Temperatur des Kühlmittels (5b) zu ermitteln; und basierend auf der Wunsch-Mindestdrehzahl, eine Wunsch-Getriebeschaltstellung zu ermitteln.

Description

Beschreibung
Steuerung für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines
Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für ein Kraftfahrzeug, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Steuerung und ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere im Bereich der Motor- und Getriebesteuerung.
Allgemein ist es bekannt, den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu steuern, wobei der Antriebsstrang unter anderem eine Verbrennungskraftmaschine und ein Getriebe haben kann.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 002 761 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei der Antriebsstrang eine
Antriebsmaschine, ein Getriebe und eine Steuerungseinrichtung hat. Die Steuerungseinrichtung begrenzt das Drehmoment der Antriebsmaschine zum Schutz des Getriebes. Dazu wertet die Steuerungseinrichtung eine Temperaturinformation über eine Temperatur des Getriebes aus und begrenzt das Drehmoment in Abhängigkeit von der Temperaturinformation.
Ein Verfahren zur Reduzierung der thermischen Belastung eines Automatikgetriebes für ein Kraftfahrzeug in einem Notfallbetrieb ist aus der Offenlegungsschrift DE 198 44 618 A1 bekannt. Die thermische Belastung des Automatikgetriebes wird reduziert, indem ein zulässiges maximales Motormoment für den Notfahrbetrieb vorgegeben wird.
Die genannten Stand der Technik Dokumente haben den Nachteil, dass sie nur den Zustand des Automatikgetriebes berücksichtigen.
In einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine und automatisiertem Getriebe ist es aber auch bekannt, dass zum Beispiel bei einer Bergfahrt das Getriebesteuergerät den höchsten Gang vorgibt, was zur Folge haben kann, dass die Verbrennungskraftmaschine ihr maximales Drehmoment liefern muss. Dies kann zu einer hohen thermischen Belastung eines Kühlsystems für die Verbrennungskraftmaschine führen. Im Extremfall kann die
Kühlmitteltemperatur eines Kühlmittels des Kühlsystem so weit ansteigen, dass
Notfallmaßnahmen erfolgen, wie bspw. ein Abwurf der Klimaanlage, eine Reduktion des von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Moments, eine Ansteuerung einer Warnleuchte, die angibt, dass die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine zu hoch ist, oder dergleichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerung für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe und einer Kühleinrichtung, ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Steuerung und ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe und einer Kühleinrichtung bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise überwinden.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Steuerung nach Anspruch 1 , das
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 und das Verfahren nach Anspruch 10 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Steuerung für ein
Kraftfahrzeug bereit, wobei das Kraftfahrzeug eine Verbrennungskraftmaschine, ein Getriebe und eine Kühleinrichtung mit Kühlmittel zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine hat und wobei die Steuerung dazu eingerichtet ist:
eine Wunsch-Mindestdrehzahl für die Verbrennungskraftmaschine basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder einer Temperatur des Kühlmittels zu ermitteln; und
basierend auf der Wunsch-Mindestdrehzahl, eine Wunsch-Getriebeschaltstellung zu ermitteln.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, einer Kühleinrichtung mit einem Kühlmittel zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine und einer Steuerung nach dem ersten Aspekt bereit.
Gemäß einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe und einer Kühleinrichtung mit einem Kühlmittel zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine bereit, wobei das Verfahren umfasst:
Ermitteln einer Wunsch-Mindestdrehzahl für die Verbrennungskraftmaschine basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder einer Temperatur des
Kühlmittels; und
Ermitteln einer Wunsch-Getriebeschaltstellung, basierend auf der Wunsch- Mindestdrehzahl. Weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.
Wie eingangs erwähnt, ist es bekannt, dass zum Beispiel in einem Kraftfahrzeug mit
Verbrennungskraftmaschine und automatisiertem Getriebe bei einer Bergfahrt das
Getriebesteuergerät den höchsten Gang vorgibt, was zur Folge haben kann, dass die
Verbrennungskraftmaschine ihr maximales Drehmoment liefern muss, mit den weiteren eingangs erwähnten Konsequenzen.
Man könnte zur Lösung dieses Problems daran denken, ein Schaltkennfeld im
Getriebesteuergerät anzupassen. Dies könnte aber dazu führen, dass die
Verbrennungskraftmaschine mit höherer Motordrehzahl betrieben wird. Durch die Wahl eines kleineren Gangs steigt typischerweise der Volumenstrom in der Verbrennungskraftmaschine an. Der Wasservolumenstrom im Kühlsystem ist aufgrund der mechanisch gekoppelten
Kühlwasserpumpe direkt proportional zur Motordrehzahl. Gleichzeitig kann die reduzierte Lastanforderung bei gleicher Leistung zu einem geringeren Energieeintrag ins Kühlsystem führen.
Demzufolge wäre aber bei der angedachten Lösung kein dynamischer Eingriff bei
Übertemperatur möglich, da die Rückschaltpunkte im Getriebe typischerweise in der
Entwicklungsphase festgelegt werden. Bei Überladung des Kraftfahrzeugs bzw. der
Verbrennungskraftmaschine durch einen Benutzer könnte es zum Überschreiten vorgegebener Temperaturgrenzen kommen. Eine weitere Drehzahlanhebung oder Rückschaltung würde aufgrund der Festlegung der Rückschaltpunkte in der Entwicklungsphase nicht mehr erfolgen.
Die bei einer solchen angedachten Lösung festgelegte Notfallkaskade, die zum Beispiel, wie eingangs erwähnt, einen Klimaabwurf, Heißwarnleuchte und Momentenreduktion umfassen kann, hat definierte Schritte, die im Kraftfahrzeug mit zulässigem Gesamtgewicht und zulässiger Anhängerlast abgeprüft wird. Eine solche Notfallkaskade kann jedoch spürbare Nachteile haben, wie die fehlende Klimatisierung und Fahrverhaltenseinbußen.
Wie auch weiter oben erwähnt, betreffen dementsprechend manche Ausführungsbeispiele eine Steuerung für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe und einer Kühleinrichtung mit Kühlmittel zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine. Die
Steuerung ist dazu eingerichtet, eine Wunsch-Mindestdrehzahl für die
Verbrennungskraftmaschine basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder einer Temperatur des Kühlmittels zu ermitteln; und basierend auf der
Mindestdrehzahl, eine Wunsch-Getriebeschaltstellung zu ermitteln.
Die Steuerung kann typische Elemente einer Kraftfahrzeugsteuerung aufweisen, wie einen oder mehrere Prozessoren, einen Speicher, Logikschaltelemente, etc.
Die Verbrennungskraftmaschine kann ein Ottomotor, Dieselmotor oder dergleichen sein und die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen bestimmt Typ einer Verbrennungskraftmaschine begrenzt.
Das Getriebe kann ein manuelles, halbautomatisches oder vollautomatisches Getriebe sein, wie es grundsätzlich dem Fachmann bekannt ist.
Die Kühleinrichtung kann einen (Luft-)Kühler aufweisen, in dem das Kühlmittel gekühlt wird. Das Kühlmittel kann auf Wasser basieren, wie es allgemein üblich ist.
Die Wunsch-Mindestdrehzahl kann grundsätzlich beliebig in Abhängigkeit der Spezifikationen einer konkreten Verbrennungskraftmaschine und einer konkreten Kühleinrichtung gewählt werden. Die Abhängigkeit der Wunsch-Mindestdrehzahl von der Temperatur der
Verbrennungskraftmaschine bzw. von der Temperatur des Kühlmittels kann dabei vorher festgelegt sein. Diese Abhängigkeit kann als Schwellwert ausgestaltet sein, sodass bspw. bei Überschreiten eines Schwellwerts der Temperatur der Verbrennungskraftmaschine bzw. der Temperatur des Kühlmittels eine vorgegebene Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt wird. Die Abhängigkeit kann aber auch einer vorgegebenen Funktion folgen und kann bspw. linear sein, exponentiell oder dergleichen, sodass bspw. bei steigender Temperatur auch die Wunsch- Mindestdrehzahl steigt. Die Abhängigkeit kann dabei in Form einer Tabelle in der Steuerung, z. B. in dem Speicher, hinterlegt sein oder als Formel, sodass die Wunsch-Mindestdrehzahl bei Bedarf auf Grundlage der Formel ermittelt, d. h. in diesem Fall berechnet wird.
Basierend auf der Wunsch-Mindestdrehzahl wird eine Wunsch-Getriebeschaltstellung ermittelt. Die Wunsch-Getriebeschaltstellung ist nicht bei jedem Ausführungsbeispiel gleich diejenige, die zu der Wunsch-Mindestdrehzahl führt, sondern die Wunsch-Getriebeschaltstellung kann so gewählt sein, dass sich die aktuelle Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine in die Richtung der Wunsch-Mindestdrehzahl verändert. Die Erfindung hat den Vorteil, dass der Fahrkomfort und die Verfügbarkeit der
Innenraumklimatisierung, insbesondere gegenüber der oben genannten, angedachten Lösung, verbessert werden kann, da bspw. die erörterte Notfallkaskade nicht zum Einsatz kommt und daher die Klimaanlage nicht abgeworfen werden muss. Außerdem kann eine thermische Belastung für die Verbrennungskraftmaschine und für Anbauteile reduziert werden. Ferner kann der Applikationsaufwand im Getriebe bzw. der Steuerung (Getriebesteuerung) verringert werden. Manche Ausführungsbeispiele erlauben eine bedarfsgerechte Drehzahlvorgabe aus Motorsicht zur Minimierung der thermischen Belastung und Maximierung des Kundenkomforts.
Wie erwähnt, kann das Getriebe als Automatikgetriebe ausgestaltet sein und die Steuerung kann weiter dazu eingerichtet sein, das Getriebe basierend auf der ermittelten Wunsch- Getriebeschaltstellung zu steuern. Dadurch kann automatisch die Schaltstellung gemäß der Wunsch-Getriebeschaltstellung verändert werden.
Das Getriebe kann auch als manuelles Getriebe ausgestaltet sein und die Steuerung kann weiter dazu eingerichtet sein, basierend auf der ermittelten Wunsch-Getriebeschaltstellung eine Schaltempfehlung auszugeben. Dadurch kann einem Benutzer signalisiert werden, dass er einen anderen Gang einlegen soll, der eine Veränderung der aktuellen Drehzahl der
Verbrennungskraftmaschine hin zur Wunsch-Mindestdrehzahl zur Folge hat.
Die Wunsch-Mindestdrehzahl kann zur Minimierung einer thermischen Belastung der
Verbrennungskraftmaschine ermittelt werden. Dabei kann bspw. die thermische Belastung in Abhängigkeit der Verbrennungskraftmaschine im Vorhinein ermittelt werden. Das heißt, der Zusammenhang zwischen Drehzahl und thermischer Belastung der
Verbrennungskraftmaschine kann bei manchen Ausführungsbeispielen bekannt sein.
Dementsprechend kann die Wunsch-Mindestdrehzahl so ermittelt werden, dass die thermische Belastung in einem vorgegeben bzw. vorbestimmten Maß minimiert wird. Damit ist eine gezielte Steuerung und Beeinflussung der thermischen Belastung möglich.
Die Wunsch-Mindestdrehzahl kann ermittelt werden, wenn die Temperatur der
Verbrennungskraftmaschine einen Temperaturschwellwert übersteigt und/oder wenn die Temperatur des Kühlmittels einen Temperaturschwellwert übersteigt. Dadurch kann in
Abhängigkeit der Temperaturschwelle die Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt werden, sodass die Steuerung nur in diesem Fall eingreift. Die Steuerung kann einen Motorsteuerungsabschnitt und einen Getriebesteuerungsabschnitt umfassen, wobei der Motorsteuerungsabschnitt die Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt und der Getriebesteuerungsabschnitt die Wunsch-Getriebeschaltstellung ermittelt. Dadurch ist es möglich, den Motorsteuerungsabschnitt und den Getriebesteuerungsabschnitt voneinander entfernt anzuordnen bzw. die jeweilige Funktion in bereits vorhandenen Steuerungsgeräten, z. B. Motorsteuergerät und Getriebesteuergerät, vorzusehen.
Das Kraftfahrzeug kann weiter einen Datenbus aufweisen, wie den CAN-Bus, Flex-Bus oder dergleichen, und der Motorsteuerungsabschnitt kann die Wunsch-Mindestdrehzahl über den Datenbus an den Getriebesteuerungsabschnitt übermitteln. Dadurch kann die ermittelte
Wunsch-Mindestdrehzahlinformation an den Getriebesteuerungsabschnitt übermittelt werden, der darauf basierend die Wunsch-Getriebeschaltstellung ermittelt.
Die Ermittlung der Wunsch-Mindestdrehzahl kann schrittweise erfolgen. Dadurch ist es möglich, die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine bzw. des Kühlmittels in Etappen zu senken. Zum Beispiel kann zunächst der nächst-niedrigere Gang mit der zugehörigen Wunsch- Mindestdrehzahl gewählt werden. Sollte sich herausstellen, dass bspw. die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine bzw. des Kühlmittels weiter oberhalb eines
Temperaturschwellwerts liegt, so kann der nächst-niedrigere Gang mit der zugehörigen
Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt werden usw. Dadurch ist eine schrittweise Kontrolle der Temperatur der Verbrennungskraftmaschine bzw. des Kühlmittels möglich und es können größere Schaltschritte im Getriebe vermieden werden.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen ein Kraftfahrzeug, wie oben ausgeführt, mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, einer Kühleinrichtung mit einem Kühlmittel zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine und einer Steuerung, wie sie hierin beschrieben ist.
Manche Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs, wie hierin beschrieben, mit einem Getriebe, einer Verbrennungskraftmaschine und einer
Kühleinrichtung mit einem Kühlmittel zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine. Das
Verfahren umfasst die Schritte, wie auch bereits im Zusammenhang mit der Steuerung weiter oben beschrieben: Ermitteln einer Wunsch-Mindestdrehzahl für die Verbrennungskraftmaschine basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder einer Temperatur des Kühlmittels; und Ermitteln einer Wunsch-Getriebeschaltstellung, basierend auf der Wunsch- Mindestdrehzahl. Das Verfahren kann bspw. von der hierin beschriebenen Steuerung ausgeführt werden.
Wie ausgeführt, kann das Getriebe als Automatikgetriebe ausgestaltet sein und das Verfahren kann weiter umfassen, das Getriebe basierend auf der ermittelten Wunsch- Getriebeschaltstellung zu steuern. Das Getriebe kann als manuelles Getriebe ausgestaltet sein und das Verfahren kann weiter umfassen, eine Schaltempfehlung basierend auf der ermittelten Wunsch-Getriebeschaltstellung auszugeben. Die Wunsch-Mindestdrehzahl kann zur
Minimierung einer thermischen Belastung der Verbrennungskraftmaschine ermittelt werden. Wie erwähnt, kann die Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt werden, wenn die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine einen Temperaturschwellwert übersteigt und/oder wenn die Temperatur des Kühlmittels einen Temperaturschwellwert übersteigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer Steuerung illustriert;
Fig. 2 die Steuerung für das Kraftfahrzeug mit den angesteuerten Komponenten
veranschaulicht; und
Fig. 3 ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Steuerung des Kraftfahrzeugs von Fig. 1 zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Steuerung 2 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Das Kraftfahrzeug 2 hat eine Verbrennungskraftmaschine 3, im Folgenden auch VKM 3 genannt. Die VKM 3 ist, ohne die Erfindung in dieser Hinsicht zu beschränken, als 4-Zylinder- Ottomotor ausgestaltet.
Die VKM 3 ist mit einem Getriebe 4 über eine Antriebswelle gekoppelt, wobei das Getriebe 4 als Automatikgetriebe ausgestaltet ist, z. B. als bekanntes Doppelkupplungsgetriebe.
Außerdem ist eine Kühleinrichtung 5 vorgesehen, die über einen Kühler 5a, der mit
Kühlflüssigkeit 5b gefüllt ist, die VKM 3 kühlt, wie es allgemein bekannt ist. Zur Ermittlung der Temperatur der VKM 3 ist ein Temperatursensor 6 vorgesehen, der die Öltemperatur und damit die Temperatur der VKM 3 misst.
Zur Ermittlung der Temperatur des Kühlmittels 5b ist ein weiterer Temperatursensor 7 im Kühlmittelkreislauf der Kühleinrichtung 5 vorgesehen.
In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die Steuerung 2 mit der VKM 3, dem Getriebe 4, dem Temperatursensor 6 und dem Temperatursensor 7 gekoppelt.
Fig. 2 veranschaulicht eine weiteres Ausführungsbeispiel bei dem die Steuerung 2 durch einen Motorsteuerungsabschnitt 2a (z. B. Motorsteuergerät) und einem Getriebesteuerungsabschnitt 2b (z. B. Getriebesteuergerät) gebildet ist, die über einen CAN-Bus 9 miteinander
kommunizieren können.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Temperatursensor 7 mit dem CAN-Bus 9 gekoppelt und übermittelt über ihn Temperaturwerte an den Motorsteuerungsabschnitt 2a.
Der Motorsteuerungsabschnitt 2a ist direkt mit der VKM 3 und dem zugehörigen
Temperatursensor 6 gekoppelt.
Der Getriebesteuerungsabschnitt 2b ist direkt mit dem Getriebe 4 gekoppelt.
Außerdem kann optional eine Schaltempfehlungsanzeige 8 vorgesehen sein, wie auch weiter unten erläutert wird.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der Steuerung 2 bzw. der Steuerungsabschnitte 2a und 2b anhand des Ablaufschemas der Fig. 3 erläutert, die den Ablauf eines Verfahrens 10 zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 1 von Fig. 1 veranschaulicht.
Bei 1 1 ermittelt das Verfahren 10 zunächst eine Wunsch-Mindestdrehzahl für die VKM 3 basierend auf der Temperatur der VKM 3 und/oder basierend auf der Temperatur des
Kühlmittels 5b. Dazu erhält der Motorsteuerungsabschnitt 2a die entsprechenden
Temperaturwerte des Temperatursensors 6, der die Temperatur der VKM 3 ermittelt, und/oder der Motorsteuerungsabschnitt 2a erhält die entsprechenden Temperaturwerte des
Temperatursensors 7, der die Temperatur des Kühlmittels 5b ermittelt. Wie oben bereits angedeutet und wie im Folgenden weiter ausgeführt gibt es
Ausführungsbeispiele, bei denen die Ermittlung der Wunsch-Mindestdrehzahl nur auf
Grundlage der Temperatur des Kühlmittels 5b oder auf Grundlage der Temperatur der VKM 3 erfolgt. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann der nicht benötigte Temperatursensor obsolet sein. Zum Beispiel kann bei Ausführungsbeispielen, welche die Temperatur des Kühlmittels 5b verwenden, der Temperatursensor 6 weggelassen werden und bei Ausführungsbeispielen, welche die Temperatur der VKM 3 verwenden, kann der Temperatursensor 7 weggelassen werden.
Der Motorsteuerungsabschnitt 2a ermittelt, wie auch schon oben erläutert, auf Grundlage der Temperatur eine zughörige Wunsch-Mindestdrehzahl. Diese Wunsch-Mindestdrehzahl beträgt z. B. ab einer Kühlmitteltemperatur von 1 15 °C ca. 4000 U/min, wobei die Temperatur von 1 15 °C als Temperaturschwellwert gesetzt ist, ohne dass die vorliegende Erfindung auf dieses konkrete Beispiel beschränkt ist.
Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Wunsch-Mindestdrehzahl auf Grundlage der Temperatur der VKM 3 ermittelt wird, kann der Temperaturschwellwert bspw. auf 1 10 °C gesetzt werden und darauf basierend eine Wunsch-Mindestdrehzahl von ca. 4000 U/min ermittelt werden, ohne dass die vorliegende Erfindung auf dieses konkrete Beispiel beschränkt ist.
Bei 12 ermittelt die Steuerung 2 eine Wunsch-Getriebeschaltstellung. Dies kann geschehen, indem der Motorsteuerungsabschnitt 2a die Wunsch-Mindestdrehzahl und/oder eine
Schaltempfehlung ausgibt, die bspw. das Getriebe 4 aktiv am Hochschalten hindert, sodass sich ein Betriebspunkt hoher Drehzahl und geringer Last einstellt. Als Folge wird das
Kühlsystem, wie oben ausgeführt, thermisch entlastet und die Notfallkaskade muss nicht aktiviert werden, sodass sich für den Kunden keine Einschränkung in der
Innenraumklimatisierung oder Fahrbarkeit ergeben.
Der Motorsteuerungsabschnitt 2a kann aber auch die Wunsch-Mindestdrehzahl übermitteln, indem er bspw. auf dem Antriebs-Can 9 eine bereits vorhandene Botschaft, z. B.
MO_Prio_MIN_Wunschdrehzahl, aktiviert, um dem Getriebe 4 bzw. dem
Getriebesteuerungsabschnitt 2b anzuzeigen, dass eine Wunsch-Mindestdrehzahl einzustellen ist. Auf der bereits vorhanden CAN-Botschaft MO_MIN_Wunschdrehzahl wird die vom Motorsteuerungsabschnitt 2a ermittelte bzw. erforderliche Wunsch-Mindestdrehzahl gesendet, vom Getriebesteuerungsabschnitt 2b empfangen und verarbeitet.
Liegt folglich die aktuelle Drehzahl der VKM 3 unterhalb der Wunsch-Mindestdrehzahl, die der Motorsteuerungsabschnitt 2a ermittelt hat, schaltet das Getriebe 4 bei 13 durch entsprechende Steuerung des Getriebesteuerungsabschnitts 2b so weit zurück, dass die Wunsch- Mindestdrehzahl eingehalten wird.
Alternativ kann bei manchen Ausführungsbeispielen die Drehzahlvorgabe in Abhängigkeit von der Temperatur der VKM 3 kaskadiert werden, sodass der Motorsteuerungsabschnitt 2a schrittweise die Wunsch-Mindestdrehzahl anhebt. Sollte beispielsweise das Rückschalten um einen Gang nicht ausreichen, um die Kühlleistung zu erhöhen, so kann eine weitere
Drehzahlanhebung der Wunsch-Mindestdrehzahl erfolgen, wodurch die Schritte 1 1 und 12 bspw. schleifenartig wiederholt werden. Unter der Annahme einer gleichbleibenden Leistung, die erforderlich ist, steigt der Kühlmassenstrom und das erforderliche Moment sinkt nochmals.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist das Getriebe 4 als manuelles Getriebe ausgestaltet.
Bei solchen Ausführungsbeispielen kann bspw. die Steuerung 2 die Wunsch-Mindestdrehzahl bei 1 1 und die Wunsch-Getriebeschaltstellung bei 12 ermitteln, wie es auch oben ausgeführt wurde. Die Steuerung 2 kann dann bei 14, als Alternative zu Schritt 13, eine Schaltempfehlung ausgeben und die Schaltempfehlungsanzeige 8 entsprechend steuern, sodass dem Nutzer des Kraftfahrzeugs 1 eine entsprechende Schaltempfehlung angezeigt wird.
Bezugszeichenliste
Kraftfahrzeug
Steuerung
a Motorsteuerung
b Getriebesteuerung
Verbrennungskraftmaschine
Getriebe
Kühleinrichtung
a Kühler
b Kühlmittel
Temperatursensor für 4
Temperatursensor für 5b
Schaltempfehlungsanzeige
CAN-Bus
0 Verfahren zum Steuern von 1
1 Ermittle Wunsch-Mindestdrehzahl
2 Ermittle Wunsch-Getriebeschaltstellung
3 Steuere Getriebe
4 Gebe Schaltempfehlung aus

Claims

Patentansprüche
1. Steuerung für ein Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Verbrennungskraftmaschine (3), einem
Getriebe (4) und einer Kühleinrichtung (5) mit Kühlmittel (5b) zur Kühlung der
Verbrennungskraftmaschine (3), wobei die Steuerung (2) dazu eingerichtet ist:
eine Wunsch-Mindestdrehzahl für die Verbrennungskraftmaschine (3) basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine (3) und/oder einer Temperatur des
Kühlmittels (5b) zu ermitteln; und
basierend auf der Wunsch-Mindestdrehzahl, eine Wunsch-Getriebeschaltstellung zu ermitteln.
2. Steuerung nach Anspruch 1 , wobei das Getriebe (4) als Automatikgetriebe ausgestaltet ist und die Steuerung (2) weiter dazu eingerichtet ist, das Getriebe basierend auf der ermittelten Wunsch-Getriebeschaltstellung zu steuern.
3. Steuerung nach Anspruch 1 , wobei das Getriebe (4) als manuelles Getriebe ausgestaltet ist und die Steuerung (2) weiter dazu eingerichtet ist, basierend auf der ermittelten Wunsch-Getriebeschaltstellung eine Schaltempfehlung auszugeben.
4. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wunsch- Mindestdrehzahl zur Minimierung einer thermischen Belastung der
Verbrennungskraftmaschine (3) ermittelt wird.
5. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wunsch- Mindestdrehzahl ermittelt wird, wenn die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine (3) einen Temperaturschwellwert übersteigt und/oder wenn die Temperatur des Kühlmittels (5b) einen Temperaturschwellwert übersteigt.
6. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (2) einen Motorsteuerungsabschnitt (2a) und einen Getriebesteuerungsabschnitt (2b) umfasst, wobei der Motorsteuerungsabschnitt (2a) die Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt und der Getriebesteuerungsabschnitt (2b) die Wunsch-Getriebeschaltstellung ermittelt.
7. Steuerung nach Anspruch 6, wobei das Kraftfahrzeug (1 ) weiter einen Datenbus (9)
aufweist und wobei der Motorsteuerungsabschnitt (2a) die Wunsch-Mindestdrehzahl über den Datenbus (9) an den Getriebesteuerungsabschnitt (2b) übermittelt.
8. Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der Wunsch- Mindestdrehzahl schrittweise erfolgt.
9. Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine (3), einem Getriebe (4), einer
Kühleinrichtung (5) mit einem Kühlmittel (5b) zur Kühlung der Verbrennungskraftmaschine (3) und einer Steuerung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe und einer Kühleinrichtung mit einem Kühlmittel zur Kühlung der
Verbrennungskraftmaschine, wobei das Verfahren umfasst:
Ermitteln (1 1 ) einer Wunsch-Mindestdrehzahl für die Verbrennungskraftmaschine basierend auf einer Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder einer
Temperatur des Kühlmittels; und
Ermitteln (12) einer Wunsch-Getriebeschaltstellung, basierend auf der Wunsch- Mindestdrehzahl.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Getriebe als Automatikgetriebe ausgestaltet ist und das Verfahren weiter umfasst, das Getriebe basierend auf der ermittelten Wunsch- Getriebeschaltstellung zu steuern (13).
12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Getriebe als manuelles Getriebe ausgestaltet ist und das Verfahren weiter umfasst, eine Schaltempfehlung basierend auf der ermittelten Wunsch-Getriebeschaltstellung auszugeben (14).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Wunsch-Mindestdrehzahl zur Minimierung einer thermischen Belastung der Verbrennungskraftmaschine ermittelt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Wunsch-Mindestdrehzahl ermittelt wird, wenn die Temperatur der Verbrennungskraftmaschine einen
Temperaturschwellwert übersteigt und/oder wenn die Temperatur des Kühlmittels einen Temperaturschwellwert übersteigt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Ermittlung der Wunsch- Mindestdrehzahl schrittweise erfolgt.
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