DE102009030605B4

DE102009030605B4 - Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges

Info

Publication number: DE102009030605B4
Application number: DE102009030605A
Authority: DE
Inventors: Markus Pfisterer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2029-06-27
Also published as: DE102009030605A1

Abstract

Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges bestehend aus einem Antriebsmotor mit einem elektronischen Motorsteuergerät, einem Drehmomentwandler und einem Automatikgetriebe mit einem elektronischen Getriebesteuergerät, in dem eine Funktion zur Kriechverminderung implementiert ist, die Funktion zur Kriechverminderung verboten, wenn das Getriebesteuergerät das Vorliegen einer definierten Bedingung erkennt, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 44 46077 C2 bekannt. Dieses Verfahren bezieht sich insbesondere auf automatische Getriebe, die über einen Drehmomentwandler mit der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden sind. Der Drehmomentwandler weist eine motorseitige Pumpe und eine getriebeseitige Turbine auf. Die Pumpe ist mit der Brennkraftmaschine derart gekoppelt, dass ihre Drehzahl der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Bei Stillstand des Kraftfahrzeuges treibt somit die Pumpe mit einer der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine entsprechenden Drehzahl die getriebeseitige Turbine derart an, dass ohne eine Kriechverminderungs-Funktion ein sogenanntes Kriechen des Kraftfahrzeuges auftreten würde. Hierbei wird bei der Betätigung des Fahrzeug-Bremssystems ein dem Bremsdruck proportionaler Wert erfasst und die Kriechverminderung in Abhängigkeit von diesem erfassten Wert gesteuert. Bei dem hieraus bekannten Verfahren wird zur Steuerung der Kriechverminderung nicht nur festgestellt, ob, sondern auch, wie stark das Fahrzeug-Bremssystem betätigt wird. Somit kann ein pendelndes Ein- und Ausschalten der Kriechverminderung verhindert werden, wenn das Fahrzeug-Bremssystem nur mit geringem Druck intermittierend betätigt wird, woraus geschlossen werden kann, dass gerade ein Kriechen des Kraftfahrzeuges, z. B. im Stau, gewünscht wird. Wird jedoch ein nicht unerheblicher Bremsdruck, vorzugsweise innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters, erfasst, wird der Wunsch des Fahrers zum tatsächlichen Stillstand des Kraftfahrzeuges erkannt und diesem Wunsch durch Einschalten der Kriechverminderung entgegengekommen.
Die Kriechverminderung bzw. Kriechverhinderung wird beispielsweise durch Hochschaltvorgänge ausgehend von einem momentan vorgewählten Gang oder durch Reduzierung des Druckes in der für den momentan vorgewählten Gang zuständigen Kupplung (Anfahrgang) realisiert.
Auch aus der DE 199 22 695 A1 ist eine Kriechverhinderung bekannt, die hier Standabkoppelung genannt wird. Die DE 199 22 695 A1 beschäftigt sich insbesondere mit dem Übergang von der Standabkoppelung in den erneuten Fahrbetrieb. Dabei steht das gesteuerte Schließen der für die Kriechverhinderung oder Standabkoppelung teilweise oder vollständig geöffneten Anfahrkupplung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit im Vordergrund, um bei Stillstand auf geneigten Fahrbahnen ein Zurückrollen des Fahrzeuges zu verhindern.
Zum weiteren technischen Hintergrund wird auf folgende Patentdokumente hingewiesen: DE 10 2005 046 893 A1 , DE 102 19 420 A1 , DE 10 2008 046 846 A1 , DE 10 2006 015 270 A1 , DE 10 222 665 A1 , DE 10 2008 046 843 A1 und DE 696 243 96 T2 .
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren eingangs genannter Art derart zu verbessern, dass ohne Komforteinbußen ein fahrerwunschbezogenes und reaktionsschnelles Ein- und Ausschalten der Standabkoppelung oder Kriechverminderung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Erfindungsgemäß wird bei einem Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges bestehend aus einem elektronisch gesteuerten Antriebsmotor, einem Drehmomentwandler und einem Automatikgetriebe mit einem elektronischen Getriebesteuergerät, in dem eine Funktion zur Kriechverminderung implementiert ist, die Funktion zur Kriechverminderung verboten, wenn das Getriebesteuergerät das Vorliegen einer definierten Bedingung erkennt, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt. Anders ausgedrückt, wird die Kriechverminderung aktiviert, wenn das Getriebesteuergerät kein Vorliegen einer derartigen Bedingung erkennt.
Vorzugsweise wird dann nach einem Aktivieren der Kriechverminderung bei einem Wieder-Ausschalten der Kriechverminderung vom elektronischen Getriebesteuergerät ein gegenüber der üblicherweise dynamischen Anfahrprogression reduzierter Anstieg des Antriebsmoments veranlasst. Üblicherweise wird eine eher dynamische Anfahrprogression abhängig von der Fahrpedalvorgabe des Fahrers im Motorsteuergerät vorgegeben, die jedoch beim Ausschalten der Kriechverminderung, insbesondere der Kriechverhinderung, unkomfortabel wirken kann.
Das Getriebesteuergerät kann einen reduzierten Anstieg des Antriebsmoments veranlassen, indem es einen maximal zulässigen Antriebsmomentverlauf unterhalb der üblicherweise dynamischen Anfahrprogression an das Motorsteuergerät des Antriebsmotors ausgibt.
Alternativ oder zusätzlich kann das Getriebesteuergerät einen reduzierten Anstieg des Antriebsmoments dadurch veranlassen, dass es an das Motorsteuergerät ein Signal ausgibt, womit das Motorsteuergerät die Information erhält, ob die Kriechverminderung aktiviert wurde oder nicht. Daraufhin schaltet das Motorsteuergerät während des Anfahrvorganges, also nach Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer, von einem beim Anfahren üblicherweise vorgegebenen Antriebsmomentverlauf (dynamische Anfahrprogression) auf einen weniger progressiven Antriebsmomentverlauf um, wenn die Kriechverminderung zuvor aktiviert war.
Eine definierte Bedingung, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt, kann beispielsweise das Aktivieren eines Sport-Programmes im Fahrzeug sein.
Alternativ oder zusätzlich kann eine definierte Bedingung, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt, das Nicht-Aktivieren eines CO2-Spar-Programmes im Fahrzeug sein. Ein Taster zum Aktivieren eines derartigen CO2-Spar-Programmes ist beispielsweise in der DE 10 2006 015 270 A1 beschrieben.
Durch diese erfindungsgemäße Steuerung des Antriebsmoments nach einer Kriechverminderung ist ein fahrerwunschorientiertes reaktionsschnelles, aber doch komfortables Anfahren möglich.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
1 eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge bestehend aus einer Brennkraftmaschine, einem Drehmomentwandler und einem automatischen Getriebe mit einer ersten erfindungsgemäßen Steuerung des Antriebsmoments beim Ausschaltens einer Kriechverminderung und
2 eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge bestehend aus einer Brennkraftmaschine, einem Drehmomentwandler und einem automatischen Getriebe mit einer zweiten erfindungsgemäßen Steuerung des Antriebsmoments beim Ausschaltens einer Kriechverminderung.
In den 1 und 2 ist ein Antriebsmotor, beispielsweise eine Brennkraftmaschine 1, mit einem Automatikgetriebe 2 über einen Drehmomentwandler 3 verbunden. Die Pumpe P des Drehmomentwandlers 3 wird durch die Brennkraftmaschine 1 angetrieben. Bei eingeschalteter Brennkraftmaschine 1 wird durch die Pumpe P Ölstrom über das Leitrad L des Drehmomentwandlers 3 auf die Schaufeln der Turbine T gefördert. Die Turbine T des Drehmomentwandlers 3 ist mit dem Eingangsstrang des Getriebes 2 drehfest verbunden. Mit Block 4 werden ergänzend weitere Kupplungen und Radsätze des Getriebes 2 dargestellt.
Die Brennkraftmaschine 1 wird grundsätzlich von einem elektronischen Motorsteuergerät 6 gesteuert. Das Automatikgetriebe 2 wird grundsätzlich von einem elektronischen Getriebesteuergerät 7 gesteuert. Das Getriebesteuergerät 7 erhält Eingangssignale wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit v, den vom Fahrer ausgelösten Bremsdruck p der Fahrzeugbremse, das Schaltsignal eines CO2-Tasters und das Schaltsignal eines Sport-Tasters S.
Zum Einlegen eines momentan vorgewählten Ganges wird vom Getriebesteuergerät 7 eine diesem Gang zugeordnete Kupplung, hier beispielsweise die Kupplung 5 eines Anfahrganges, geschlossen, um das über den Eingangsstrang wirkende Drehmoment auf den Abtriebsstrang des Getriebes 2 zu übertragen. Bei Stillstand des Kraftfahrzeuges ist die Drehzahl des Abtriebsstanges n_A gleich 0. Läuft jedoch bei Stillstand des Kraftfahrzeuges die Brennkraftmaschine mit Leerlaufdrehzahl (n_M = n_LL) erfolgt über die Pumpe P des Drehmomentwandlers 3 eine Drehmomentübertragung auf die Turbine T, die jedoch bei abgebremstem Kraftfahrzeug und geschlossener Kupplung 5 nicht für den Antrieb des Kraftfahrzeuges ausgenützt werden kann. Diese Verlustleistung der Brennkraftmaschine 1 führt zu unnötigem Kraftstoffverbrauch. Bei bekannten Verfahren wird zur Lösung dieses Problems während des Stillstands des Kraftfahrzeuges, d. h. n_A = 0, die Kupplung 5 vollständig oder nahezu vollständig geöffnet, so dass auf den Abtriebsstrang des Getriebes 2 kein oder nur ein minimales Moment übertragen wird (Kriechverhinderung bzw. Kriechverminderung). Insbesondere ein vollständiges Öffnen der Kupplung 5 zur Kriechverminderung bzw. Kriechverhinderung führt zwar zur Optimierung der Kraftstoffverbrauchsreduzierung, verschlechtert aber den Komfort beim Ausschalten der Kriechverminderung und beim Übergang zum Anfahrvorgang.
Die Funktion einer Kriechverminderung wird erfindungsgemäß verboten, wenn das Getriebesteuergerät 7 das Vorliegen einer definierten Bedingung erkennt, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt. Somit wird die Kriechverminderung nicht verboten, wenn beispielsweise

– das wirtschaftliche Schalt-Programm D und nicht das Sport-Programm S durch den Fahrer ausgewählt ist oder
– der im Fahrzeug vorhandender CO2-Taster zur Aktivierung eines CO2-Sparprogrammes gedrückt ist.

Grundsätzlich wird die Kriechverminderung beispielsweise eingeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v Null ist oder schon wenn der vom Fahrer ausgelöste Bremsdruck p grösser als eine erste vorgegebene Schwelle ist. Die Kriechverminderung wird vorzugsweise ausgeschaltet, wenn der erfasste Bremsdurch p kleiner als eine zweite vorgegebene Schwelle ist. Die zweite vorgegebene Schwelle kann auch gleich der ersten vorgegebenen Schwelle sein. Dadurch wird das Ausschalten der Kriechverminderung bereits während des Lösens der Bremse vorgenommen, so dass bis zur Betätigung des Fahrpedals die Kriechverminderung bereits ausgeschaltet ist und somit ein komfortables aber reaktionsschnelles Anfahren ermöglicht wird. Bei automatischen Feststellbremsfunktionen kann das Ausschalten der Kriechverminderung bei Betätigung des Fahrpedals vorgenommen werden.
Zur Optimierung der Verbrauchsreduzierung ist ein vollständiges Öffnen der für den momentan vorgewählten Gang zuständigen Kupplung vorteilhaft, da in diesem Fall keine Momentübertragung zum Getriebeabtrieb erfolgt und für den Motor somit keine zusätzliche Last existiert (Kriechverhinderung). Wird jedoch die Kupplung vollständig geöffnet, muss zu Beginn des Schließvorganges beim Ausschalten der Kriechverhinderung das Kupplungslüftspiel überwunden werden, um dann erst die Kupplungslamellen zum Anliegen zu bringen. Da dieser Vorgang schnell ablaufen muss, um ein reaktionsschnelles Anfahren des Kraftfahrzeuges zu ermöglichen, würde beim Anlegen der Lamellen ein komfortverschlechternder Stoß auftreten. Daher wird vorzugsweise mittels einer Kupplungsdrucksteuerung die für den momentan vorgewählten Gang zuständige Kupplung nur so weit geöffnet, dass das Lüftspiel überwunden bleibt und die Lamellen schleifen (Kriechverminderung). Es soll nur ein minimales Antriebsmoment übertragen werden. In beiden Fällen wird erfindungsgemäß jedoch zum komfortableren Anfahren ein entsprechend reduzierter Anstieg des Antriebsmoments M vom Getriebesteuergerät 7 veranlasst, wenn der Fahrer über die Betätigung des Fahrpedals seinen Wunsch zum Anfahren zeigt.
Gemäß 1 veranlasst das Getriebesteuergerät 7 einen reduzierten Anstieg des Antriebsmoments M folgendermaßen: Das Getriebesteuergerät 7 gibt an das Motorsteuergerät 6 ein Signal KV j/n aus, womit das Motorsteuergerät 6 die Information erhält, ob die Kriechverminderung aktiviert (KV j) wurde oder nicht (KV n). Das Motorsteuergerät 6 schaltet daraufhin von einem beim Anfahren üblicherweise vorgegebenen Antriebsmomentverlauf K1 auf einen weniger progressiven Antriebsmomentverlauf K2 um, wenn die Kriechverminderung aktiviert war (KV j). Der weniger progressive Antriebsmomentverlauf K2 kann abhängig von Betriebsparametern, wie z. B. der Öltemperatur, variabel sein.
Gemäß 2 veranlasst das Getriebesteuergerät 7 einen reduzierten Anstieg des Antriebsmoments M, indem es einen maximal zulässigen Antriebsmomentverlauf K3 an das Motorsteuergerät 6 ausgibt, das seinerseits in bekannte Weise eine diesbezügliche Antriebsmomentsteuerung durchführt.
Die punktierte Kurve FP stellt jeweils zum Vergleich den vom Fahrer vorgegebenen Fahrerwunsch durch Betätigung des Fahrpedals dar.
Durch dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel wird ein automatisches Getriebe mit einer Kriechverminderung oder Standabkoppelung bei Stillstand des Kraftfahrzeuges geschaffen, das insbesondere ein reaktionsschnelles und komfortables Anfahren nach einer Kriechverminderung ermöglicht.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges bestehend aus einem Antriebsmotor (1) mit einem elektronischen Motorsteuergerät (6), einem Drehmomentwandler (3) und einem Automatikgetriebe (2) mit einem elektronischen Getriebesteuergerät (7), in dem eine Funktion zur Kriechverminderung implementiert ist, wobei die Kriechverminderung bei oder nahe einem Stillstand des Fahrzeugs aktiviert wird, indem eine Kupplung oder Bremse im Automatikgetriebe (2) derart in Schlupfeingriff oder in Offenstellung gebracht wird, dass ein Kraftschluss im Antriebsstrang des Fahrzeugs reduziert oder aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion zur Kriechverminderung verboten wird, wenn das Getriebesteuergerät (7) das Vorliegen einer definierten Bedingung erkennt, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt, wobei eine definierten Bedingung, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt, das Aktivieren eines Sport-Programmes im Fahrzeug und/oder das Nicht-Aktivieren eines CO2-Spar-Programmes im Fahrzeug ist.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Aktivieren der Kriechverminderung bei einem Wieder-Ausschalten der Kriechverminderung, bei dem der Kraftschluss im Antriebsstrang wieder aktiviert wird, vom elektronischen Getriebesteuergerät (7) ein reduzierter Anstieg des Antriebsmoments (M) veranlasst wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebesteuergerät (7) einen reduzierten Anstieg des Antriebsmoments (M) veranlasst, indem es einen maximal zulässigen Antriebsmomentverlauf (K3) an das Motorsteuergerät (6) ausgibt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebesteuergerät (7) einen reduzierten Anstieg des Antriebsmoments (M) veranlasst, indem es an das Motorsteuergerät (6) ein Signal (KV j/n) ausgibt, womit das Motorsteuergerät (6) die Information erhält, ob die Kriechverminderung aktiviert wurde oder nicht, und dass das Motorsteuergerät (6) daraufhin von einem beim Anfahren üblicherweise vorgegebenen Antriebsmomentverlauf (K1) auf einen weniger progressiven Antriebsmomentverlauf (K2) umschaltet, wenn die Kriechverminderung aktiviert war.