DE102017223274A1

DE102017223274A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017223274A1
Application number: DE102017223274.9A
Authority: DE
Inventors: Axel Bloching
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-19
Also published as: JP2019132423A; US20190184963A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges (1) eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Antriebsaggregat (2), ein Getriebe (3) mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (4), eine Motorbremseinrichtung (6) und einen Abtrieb (5). Es ist vorgesehen, dass die bei einem Schubbetrieb des Antriebsstrangs (1) während eines Ausrollvorgangs aktivierte Motorbremseinrichtung (6) vor Ausführung einer Schubrückschaltung, bei der die Turbinendrehzahl (n_tu) des Drehmomentwandlers (4) unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl (n_mot_LL) des Antriebsaggregats (2) liegt, zu einem Zeitpunkt deaktiviert wird, der so bestimmt ist, dass bei Ausführung der Schubrückschaltung ein Lastwechsel im Antriebsstrang (1) vermieden wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen von Fahrzeugen treten im Betrieb für einen Fahrer spürbare Lastwechsel während eines Übergangs von einem Zug- in einen Schubbetrieb oder von einem Schub- in einen Zugbetrieb auf. Im Zugbetrieb treibt eine Antriebsmaschine das Fahrzeug mit seinem Antriebmoment in die jeweils angewählte Fahrtrichtung an. Im Schubbetrieb dagegen liegt am Abtrieb eines Antriebsstranges ein das Fahrzeug antreibendes abtriebsseitiges Drehmoment vor, dem ein antriebsmaschinenseitiges Bremsmoment entgegen wirkt.
Speziell bei Ausrollvorgängen, d. h. bei Schubrückschaltungen in niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereichen und einem Ausrollen des Fahrzeugs in den Stillstand bei nicht betätigtem Fahrpedal, wird eine gute Schaltqualität angestrebt, da der Fahrer mit keiner auffälligen antriebsstrangseitigen Reaktion rechnet. Insbesondere bei Automatgetrieben, bei welchen Schubschaltungen und dabei besonders die Ausrollschaltungen als reine Überschneidungsschaltungen zweier Reibungs-Schaltelemente ohne Freilauf als zusätzliches Schaltelement durchgeführt werden, ist der Schaltungsablauf bekannter Weise schwierig applizierbar.
Problematische Betriebszustände, bei denen durch den Lastwechsel Stöße auftreten, die in den Antriebsstrang eingeleitet werden, liegen z. B. bei einem sogenannten Drehzahlkreuzen des Verlaufs der Motordrehzahl und des Verlaufs der Turbinendrehzahl während Ausrollvorgängen eines Fahrzeugs außerhalb oder während Schaltungen vor.
Ein Drehzahlkreuzen während Schaltungen im Getriebe des Antriebsstranges tritt auf, wenn die Turbinendrehzahl , welche zunächst kleiner ist als die Motordrehzahl, aufgrund einer Rückschaltung im Getriebe des Antriebsstranges und der damit einhergehenden Übersetzungsänderung ansteigt und die Motordrehzahl zu einem bestimmbaren Zeitpunkt übersteigt. Reduziert sich die Abtriebsdrehzahl nach der Schaltung während des Ausrollens des Fahrzeuges, dann sinkt die Turbinendrehzahl auch bei der neu eingelegten Übersetzung zu einem bestimmbaren Zeitpunkt unter die Motordrehzahl.
Aus der DE 10 2008 023 134 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Ein- und Ausschaltbedingung für eine Motorbremseinrichtung einer Dauerbremsanlage eines Fahrzeuges bekannt. In Abhängigkeit von vorgegebenen Fahrparametern wird ein Dauerbremsmoment an einer Abtriebswelle eines Abtriebsstrangs mittels eines von einer Motorbremseinrichtung und von einer Retardereinrichtung angeforderten Bremsmomentes eingestellt, wobei die Aktivierung und Deaktivierung der Motorbremseinrichtung in Abhängigkeit von einem Momentenschwellwert vorgegeben wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. Zudem sollen ein Steuergerät, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung dieser Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Ein Steuergerät zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs ist zudem Gegenstand von Anspruch 6. Hinsichtlich eines Computerprogrammprodukts wird auf den Patentanspruch 9 verwiesen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Der Antriebsstrang umfasst zumindest ein Antriebsaggregat, ein Getriebe mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine Motorbremseinrichtung und einen Abtrieb.
Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein Nutzfahrzeug, bei welchem in einem Schubbetrieb eine Motorbremswirkung durch eine zusätzlich aktivierbare Motorbremseinrichtung gesteigert werden kann.
Die Motorbremseinrichtung ist vorzugsweise als zusätzliche Dauerbremseinrichtung ausgebildet. So kann die Motorbremseinrichtung beispielsweise als Auspuff-Drosselklappe oder Konstantdrossel oder als kombinierte Lösung aus Auspuff-Drosselklappe und Konstantdrossel ausgebildet sein. Auch kann die Motorbremseinrichtung als sogenannte Turbobrake ausgebildet sein. Die Motorbremseinrichtung kann ebenso als Retarder oder als elektrische Maschine ausgebildet sein, wenn diese im Antriebsstrang derart angeordnet sind, dass durch entsprechende Ansteuerung des Retarder oder der elektrischen Maschine die Motorbremswirkung im Schubbetrieb gesteigert werden kann.
Die Aktivierung der Motorbremseinrichtung kann vom Fahrzeugführer über ein Bedienelement angefordert werden, wobei das Bedienelement beispielsweise in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet sein kann.
Das Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs kann als Brennkraftmaschine bzw. Verbrennungsmotor, als Elektromotor oder als Hybridantrieb, umfassend einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor, ausgebildet sein.
Bei dem Getriebe handelt es sich bevorzugt um ein automatisches bzw. automatisiertes Getriebe, welches beispielsweise als Automatgetriebe ausgeführt ist, bei dem zur Schaltung einer Gangstufe reibschlüssige Schaltelemente geschlossen werden.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die bei einem Schubbetrieb des Antriebsstrangs während eines Ausrollvorgangs aktivierte Motorbremseinrichtung vor Ausführung einer Schubrückschaltung, bei der eine Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers unterhalb einer Motorleerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats liegt, zu einem Zeitpunkt deaktiviert wird, der so bestimmt ist, dass bei Ausführung der Schubrückschaltung ein Lastwechsel im Antriebsstrang vermieden wird.
Unter einer deaktivierten Motorbremseinrichtung soll zum einen verstanden werden, dass die Motorbremswirkung im Schubbetrieb ausschließlich durch die Motorbremswirkung des Antriebsaggregats erzeugt wird, die Motorbremswirkung aber nicht mehr durch die Motorbremseinrichtung gesteigert wird. Ist die Motorbremseinrichtung als regelbare Motorbremseinrichtung ausgebildet, dann soll unter einer deaktivierten Motorbremseinrichtung auch eine betätigte Motorbremseinrichtung verstanden werden, wobei das von der noch betätigten Motorbremseinrichtung bewirkte Motorbremsmoment zumindest soweit reduziert ist, dass bei einer anschließenden Schubrückschaltung, bei der die Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats liegt, ein Lastwechsel im Antriebsstrang vermieden wird.
Bei der Schubrückschaltung wird somit ein Drehzahlkreuzen der Turbinendrehzahl mit der Drehzahl des Antriebsaggregats vermieden, wodurch die Schaltqualität der Schubrückschaltung sowie ein Fahrkomfort während eines Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs verbessert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einer erkannten Notbremsung bzw. Vollbremsung ein Abschaltbefehl zum Deaktivieren der Motorbremseinrichtung ignoriert wird und die Motorbremseinrichtung zur Unterstützung der Notbremsung bzw. der Vollbremsung über den ermittelten Abschaltzeitpunkt hinaus betätigt bleibt. Dadurch kann erreicht werden, dass das Kraftfahrzeug einen Fahrzeugstillstand schneller erreicht. Eine Notbremsung bzw. eine Vollbremsung kann beispielsweise auf Grund eines schnell losgelassenen Gaspedals und eines kräftig betätigten Bremspedals erkannt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Steuergerät umfasst Mittel, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel. Bei den hardwareseitigen Mitteln der Steuerungseinrichtung handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen des Getriebes Daten auszutauschen. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen weiterhin ein Speicher zur Datenspeicherung und ein Prozessor zur Datenverarbeitung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
So umfasst das Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest eine Empfangsschnittstelle, die ausgebildet ist, Signale von Signalgebern zu empfangen. Die Signalgeber können beispielsweise als Sensoren ausgebildet sein, die Messgrößen erfassen und an das Steuergerät übermitteln. Ein Signalgeber kann auch als Signalfühler bezeichnet werden. So kann die Empfangsschnittstelle von Signalgebern Signale empfangen, welche eine Drehzahl des Antriebsaggregats oder eine Drehzahl der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers anzeigen bzw. über welche eine Drehzahl des Antriebsaggregats oder eine Drehzahl der Turbinenwelle des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ermittelt werden kann. Auch kann die Empfangsschnittstelle ein Signal von einem Bedienelement empfangen, durch welches eine Anforderung zur Aktivierung der Motorbremseinrichtung indiziert wird.
Das Steuergerät weist zudem eine Datenverarbeitungseinheit auf, um die empfangenen Eingangssignale bzw. die Information der empfangenen Eingangssignale auszuwerten und/oder zu verarbeiten.
Auch weist das Steuergerät eine Sendeschnittstelle auf, die ausgebildet ist, Steuersignale an Stellglieder auszugeben. Unter einem Stellglied sind Aktuatoren zu verstehen, die die Befehle des Steuergeräts umsetzen. Die Aktuatoren können beispielsweise als elektromagnetische Ventile ausgebildet sein. Das Steuergerät kann beispielsweise als Getriebesteuergerät ausgebildet sein, welches zur Steuerung oder Regelung des Getriebes, der Motorbremseinrichtung und des Antriebsaggregats entsprechende Steuersignale an die jeweiligen Antriebsstrangkomponenten ausgeben kann.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches wenn es auf einem Prozessor einer Steuerungseinrichtung läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 einen Antriebsstrang mit einem Automatgetriebe und einem hydrodynamischen Drehmomentwandler in einer schematischen Darstellung,
2 einen beispielhaften Drehzahlverlauf während einem Ausrollvorgang mit einer herkömmlichen Betätigung einer Motorbremseinrichtung und
3 einen beispielhaften Drehzahlverlauf während einem Ausrollvorgang mit einer erfindungsgemäßen Betätigung einer Motorbremseinrichtung.

1 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs, wobei der dargestellte Antriebsstrang 1 ein Antriebsaggregat 2, ein Getriebe 3, eine Motorbremseinrichtung 6 und einen Abtrieb 5 umfasst. Das Getriebe 3 ist als Automatgetriebe ausgebildet und im Kraftfluss zwischen das Antriebsaggregat 1 und den Abtrieb 5 des Antriebsstrangs 1 geschaltet. Der Abtrieb 5 ist als Antriebsachse ausgebildet, welche hier zumindest ein Achsgetriebe, zwei Antriebswellen und zwei Antriebsräder umfasst. Eine Ausgangswelle des Automatgetriebes 3 steht über das Achsgetriebe und die zwei Antriebswellen mit den Antriebsrädern der Antriebsachse in Triebverbindung.
Eingangsseitig ist dem Automatgetriebe 3 ein mit einer Überbrückungskupplung versehener hydrodynamischer Drehmomentwandler 4 vorgeschaltet. Der Drehmomentwandler 4 umfasst ein Pumpenrad und ein Turbinenrad, wobei das Pumpenrad starr mit einer Triebwelle des Antriebsaggregats 2 in Verbindung steht, die bedarfsweise über die Überbrückungskupplung und einen Schwingungsdämpfer mit einer Eingangswelle des Automatgetriebes 3 verbindbar ist. Das Turbinenrad des Drehmomentwandlers 4 ist mit der Eingangswelle des Automatgetriebes 3 verbunden.
Das in 1 dargestellte Automatgetriebe 3 ist in Planetenbauweise ausgeführt und verfügt über vier Radsätze und fünf Schaltelemente, wobei die Schaltelemente als reibschlüssige Bremsen und reibschlüssige Kupplungen ausgeführt sind. Es können insgesamt acht Vorwärtsgänge und ein Rückwärtsgang geschaltet werden, wobei in jedem dieser Gänge drei Schaltelemente geschlossen und zwei Schaltelemente geöffnet sind. Zur Ausführung eines Gangwechsels und damit zur Ausführung eines Schaltvorgangs wird mindestens eines der zuvor geöffneten Schaltelemente geschlossen bzw. zugeschaltet und mindestens eines der zuvor geschlossenen Schaltelemente geöffnet bzw. weggeschaltet. Das in 1 gezeigte Getriebeschema ist rein exemplarischer Natur. Es können zusätzlich zu reibschlüssigen Schaltelementen auch formschlüssige Schaltelemente vorhanden sein.
Dem Antriebsaggregat 2 ist ein Motorsteuergerät 7 und dem Automatgetriebe 3 ist ein Getriebesteuergerät 8 zugeordnet. Der Betrieb des Antriebsaggregats 2 wird mit Hilfe des Motorsteuergeräts 7 gesteuert und/oder geregelt, wozu das Motorsteuergerät 7 mit dem Antriebsaggregat 2 Daten 9 austauscht. Der Betrieb des Automatgetriebes 3 wird von dem Getriebesteuergerät 8 gesteuert und/oder geregelt, wozu das Getriebesteuergerät 8 mit dem Automatgetriebe 3 Daten 10 austauscht. Ferner tauschen auch das Motorsteuergerät 7 und das Getriebesteuergerät 8 untereinander Daten 11 aus.
Gemäß 1 werden dem Getriebesteuergerät 8 von weiteren, hier nicht dargestellten Sensoren Daten 12 bereitgestellt, auf Grundlage derer das Getriebesteuergerät 8 den Betrieb des Automatgetriebes 3 steuert und/oder regelt, beispielsweise Daten über eine Position bzw. einen Betätigungsgrad eines Bremspedals. Auch werden dem Motorsteuergerät 7 von weiteren, hier nicht dargestellten Sensoren Daten 13 bereitgestellt, auf Grundlage derer das Motorsteuergerät 7 den Betrieb des Antriebsaggregats 2 steuert und/oder regelt, beispielsweise Daten über eine Position bzw. einen Betätigungsgrad eines Fahr- bzw. Gaspedals.
Im Zugbetrieb des Antriebsstranges 1 wird ein Antriebsmoment des Antriebsaggregats 2 über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 und das Automatgetriebe 3 zu dem Abtrieb 5 geführt. In einem Schubbetrieb des Antriebsstrangs 1 hingegen wird ein Drehmoment im Antriebsstrang 1 ausgehend vom Abtrieb 5 über das Automatgetriebe 3 und den hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 in Richtung des Antriebsaggregats 2 geführt. Das Antriebsaggregat 2 liefert dann ein Motorbremsmoment, welches sich bei Ausbildung des Antriebsaggregats 2 als Verbrennungsmotor im Wesentlichen durch die Ladungswechselarbeit ergibt. Die Motorbremseinrichtung 6 ist dazu vorgesehen, im Schubbetrieb die Motorbremswirkung des Antriebsaggregats 2 noch zu steigern. Der Betrieb der Motorbremseinrichtung 6 kann sowohl von dem Motorsteuergerät 7 als auch von dem Getriebesteuergerät 8 gesteuert und/oder geregelt werden, wozu das Motorsteuergerät 7 und/oder das Getriebesteuergerät 8 mit der Motorbremseinrichtung 6 Daten 9, 14 austauschen.
In 2 sind ein Verlauf einer Turbinendrehzahl n_tu und ein Verlauf einer Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 während eines herkömmlichen Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs dargestellt. Während des Ausrollvorgangs wird das Antriebsaggregat 2 in einem Schubbetrieb betrieben. Zu Beginn des Drehzahlverlaufs ist die Motorbremseinrichtung 6 aktiviert, wodurch die Motorbremswirkung des Antriebsaggregats 2 erhöht ist. Die Wandlerüberbrückungskupplung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist geschlossen, was daran erkennbar ist, dass sich der Verlauf der Turbinendrehzahl n_tu und der Verlauf der Motordrehzhal n_mot überdecken. Während des Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs werden bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung und aktivierter Motorbremseinrichtung 6 zu den Zeitpunkten t1 und t2 Schubrückschaltungen durchgeführt. Das Motorbremsmoment ist bei niedrigeren Drehzahlen geringer als bei höheren Drehzahlen. Da nach der Durchführung einer Schubrückschaltung wieder eine höhere Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 vorherrscht, liegt nach der Schubrückschaltung folglich auch wieder ein höheres Motorbremsmoment vor. Bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung und aktiver Motorbremseinrichtung 6 ist es vorteilhaft, während der Ausführung einer Schubrückschaltung die Motorbremseinrichtung 6 zu deaktivieren. Dadurch wird der Synchronisationsvorgang beim Schalten in die neue Gangstufe vereinfacht, da das durch die Motorbremseinrichtung 6 bewirkte Bremsmoment bei dem Synchronisationsvorgang nicht anfällt.
Beim Erreichen einer Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL zum Zeitpunkt t3 wird die Wandlerüberbrückungskupplung des Drehmomentwandlers geöffnet und die Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 durch eine Leerlaufsteuerung oder Leerlaufregelung zumindest annähernd auf der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL gehalten, was in 2 gemäß der strichpunktierten Linie n_mot dargestellt ist. Da sich während des Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, reduziert sich die Turbinendrehzahl n_tu und nimmt einen Verlauf an, welcher gemäß der gestrichelten Linie n_tu dargestellt ist.
Zum Zeitpunkt t4 wird erneut eine Schubrückschaltung durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt t4 liegt die Turbinendrehzahl n_tu bereits unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL des Antriebsaggregats 2. Durch die Schubrückschaltung steigt die Turbinendrehzahl n_tu wieder an und kreuzt zum Zeitpunkt t5 die Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL des Antriebsaggregats 2. Verringert sich nach der Schubrückschaltung während des Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeuges die Fahrzeuggeschwindigkeit, dann sinkt die Turbinendrehzahl n_tu auch bei der neu eingelegten Gangstufe wieder unter die Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL des Antriebsaggregats 2. Nach Ausführung der Schubrückschaltung erfolgt somit ein zweifaches Kreuzen der Turbinendrehzahl n_tu mit der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL des Antriebsaggregats 2, wodurch im Antriebsstrang 1 zwei unerwünschte Lastwechsel entstehen, durch welche ein Fahrkomfort während des Ausrollvorgangs negativ beeinflusst wird.
Um dieses zweifache Kreuzen der Turbinendrehzahl n_tu und der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL des Antriebsaggregats 2 und die damit einhergehenden unerwünschten Lastwechsel im Antriebsstrang 1 vermeiden zu können, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Abschaltzeitpunkt für die während des Ausrollvorganges des Kraftfahrzeugs betätigte Motorbremseinrichtung 6 bestimmt. In 3 sind ein Verlauf einer Turbinendrehzahl n_tu und ein Verlauf einer Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 während eines Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Betätigung einer Motorbremseinrichtung 6 dargestellt. Zunächst wird wie bei 2 das Antriebsaggregat 2 in einem Schubbetrieb betrieben, die Motorbremseinrichtung 6 ist aktiv und die Wandlerüberbrückungskupplung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist geschlossen. Während des Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs werden bei geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung und aktivierter Motorbremseinrichtung 6 zu den Zeitpunkten t7 und t8 Schubrückschaltungen durchgeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun ein Abschaltzeitpunkt t9 für die aktive Motorbremseinrichtung 6 bestimmt. Es ist vorgesehen, die Motorbremseinrichtung 6 bereits zu deaktivieren, wenn eine Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 bzw. eine Turbinendrehzahl n_tu des Drehmomentwandlers 4 einen Drehzahlwert erreicht, der um einen bestimmten Offset oberhalb der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL liegt. Der Offset kann beispielsweise in Anhängigkeit eines Bremsgradienten des Antriebsstrangs 1, einer Fahrzeugmasse und weiteren Randbedingungen, wie beispielsweise einer Abschalttotzeit der Motorbremsvorrichtung 6, variabel vorgegeben werden. Der Bremsgradient des Antriebsstrangs 1 kann beispielsweise aus dem Verlauf der Drehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2, aus dem Verlauf der Turbinendrehzahl n_tu oder dem Verlauf einer Getriebeabtriebsdrehzahl ermittelt werden.
Der Offset kann von dem Getriebesteuergerät 8 ermittelt werden, welche dann, wenn die Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 bzw. die Turbinendrehzahl n_tu des Drehmomentwandlers 4 den Drehzahlwert erreicht ein Steuersignal zum Deaktivieren der Motorbremseinrichtung 6 an die Motorbremseinrichtung 6 direkt oder an das Motorsteuergerät 7 ausgibt, welche dann das Steuersignal zum Deaktivieren der Motorbremseinrichtung 6 an die Motorbremseinrichtung 6 ausgibt.
Gemäß 3 wird dieser Drehzahlwert zum Zeitpunkt t9 erreicht, wodurch die Motorbremseinrichtung 6 deaktiviert wird. Anschließend stellt sich ein im Vergleich zur 2 aufgrund der geringeren Motorbremswirkung flacherer Drehzahlverlauf ein. Aufgrund der geringeren Motorbremswirkung wird die Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL zu einem späteren Zeitpunkt t10 erreicht, zu welchem die Wandlerüberbrückungskupplung des Drehmomentwandlers 4 geöffnet und die Motordrehzahl n_mot des Antriebsaggregats 2 durch eine Leerlaufsteuerung oder Leerlaufregelung zumindest annähernd auf der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL gehalten wird, was in 3 gemäß der strichpunktierten Linie n_mot dargestellt ist. Da sich während des Ausrollvorgangs des Kraftfahrzeugs die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, reduziert sich die Turbinendrehzahl n_tu und nimmt einen Verlauf an, welcher gemäß der gestrichelten Linie n_tu dargestellt ist.
Die Schaltpunkte für die während des Schubbetriebs durchzuführenden Schubrückschaltungen werden abhängig von einer vorliegenden Fahrzeugverzögerung oder einer hierzu äquivalenten Größe festgelegt. So wird bei einer starken Fahrzeugverzögerung eine Schubrückschaltung zu einem früheren Zeitpunkt, also bei einer höheren Schaltdrehzahl ausgelöst, als bei einer geringeren Fahrzeugverzögerung. Wird eine während des Schubbetriebs des Antriebsstrangs 1 aktive Motorbremseinrichtung 6 deaktiviert, resultiert dies in einer geringeren Fahrzeugverzögerung, wodurch der Schaltpunkt für eine folgende Schubrückschaltung verschoben und die Schubrückschaltung zu einem späteren Zeitpunkt, also bei einer niedrigeren Schaltdrehzahl ausgelöst wird.
Nach dem Öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung wird zum Zeitpunkt t11 erneut eine Schubrückschaltung durchgeführt. Da nach dem Öffnen der Wandlerüberbrückungskupplung die Turbinendrehzahl n_tu gemäß 3 betragsmäßig einen geringeren Drehzahlgradienten aufweist als die Turbinendrehzahl n_tu gemäß 2, kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schubrückschaltung, bei welcher die Turbinendrehzahl n_tu des Drehmomentwandlers 4 unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl m_mot_LL liegt, bei einer niedrigeren Schaltdrehzahl und dadurch entsprechend später ausgeführt werden. Dadurch kann ein Kreuzen der nach der Schubrückschaltung wieder ansteigenden Turbinendrehzahl n_tu mit der Motorleerlaufdrehzahl n_mot_LL vermieden und folglich ein Fahrkomfort während eines Ausrollvorgangs verbessert werden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsstrang
2: Antriebsaggregat
3: Getriebe
4: Drehmomentwandler
5: Abtrieb
6: Motorbremseinrichtung
7: Motorsteuergerät
8: Getriebesteuergerät Daten
9: Daten
10: Daten
11: Daten
12: Daten
13: Daten
14: Daten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008023134 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges (1) eines Kraftfahrzeugs umfassend ein Antriebsaggregat (2), ein Getriebe (3) mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (4), eine Motorbremseinrichtung (6) und einen Abtrieb (5), dadurch gekennzeichnet, dass die bei einem Schubbetrieb des Antriebsstrangs (1) während eines Ausrollvorgangs aktivierte Motorbremseinrichtung (6) vor Ausführung einer Schubrückschaltung, bei der die Turbinendrehzahl (n_tu) des Drehmomentwandlers (4) unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl (n_mot_LL) des Antriebsaggregats (2) liegt, zu einem Zeitpunkt deaktiviert wird, der so bestimmt ist, dass bei Ausführung der Schubrückschaltung ein Lastwechsel im Antriebsstrang (1) vermieden wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Ausrollvorgangs eine Motordrehzahl (n_mot) des Antriebsaggregats (2) oder eine Turbinendrehzahl (n_tu) des Drehmomentwandlers (4) ermittelt wird und das Abschalten der Motorbremseinrichtung (6) zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu dem die Drehzahl (n_mot) des Antriebsaggregats (2) oder die Turbinendrehzahl (n_tu) des Drehmomentwandlers (4) einen Drehzahlwert erreicht, der um einen bestimmten Offset oberhalb der Motorleerlaufdrehzahl (n_mot_LL) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Offsets oder bei der Bestimmung des Zeitpunkts zum Deaktivieren der Motorbremseinrichtung (6) ein Bremsgradient des Antriebsstrangs (1), eine aktuelle Fahrzeugmasse oder eine Abschalttotzeit der Motorbremseinrichtung (6) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung einer Schubrückschaltung mit geschlossener Wandlerüberbrückungskupplung des Drehmomentwandlers (4) die Motorbremseinrichtung (6) deaktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkannter Notbremsung ein Abschaltbefehl zum Deaktivieren der Motorbremseinrichtung (6) ignoriert wird und die Motorbremseinrichtung (6) zur Unterstützung der Notbremsung über den ermittelten Abschaltzeitpunkt hinaus betätigt bleibt.
Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs umfassend zumindest eine Empfangsschnittstelle, die ausgebildet ist, Signale von Signalgebern zu empfangen, eine Datenverarbeitungseinheit, die ausgebildet ist, die empfangenen Signale zu verarbeiten und eine Sendeschnittstelle, die ausgebildet ist, Steuersignale an Stellglieder auszugeben, wobei das Steuergerät eine bei einem Schubbetrieb des Antriebsstrangs (1) während eines Ausrollvorgangs aktivierte Motorbremseinrichtung (6) vor Ausführung einer Schubrückschaltung, bei der die Turbinendrehzahl (n_tu) des Drehmomentwandlers (4) unterhalb der Motorleerlaufdrehzahl (n_mot_LL) des Antriebsaggregats (2) liegt, zu einem Zeitpunkt deaktiviert, der so bestimmt ist, dass bei Ausführung der Schubrückschaltung ein Lastwechsel im Antriebsstrang (1) vermieden wird.
Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 steuerungsseitig ausführt.
Steuergerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät als Getriebesteuergerät (8) ausgebildet ist.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einem Steuergerät gemäß Anspruch 6, ausgeführt wird.