DE19546651A1 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellbarem Getriebe - Google Patents
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellbarem GetriebeInfo
- Publication number
- DE19546651A1 DE19546651A1 DE19546651A DE19546651A DE19546651A1 DE 19546651 A1 DE19546651 A1 DE 19546651A1 DE 19546651 A DE19546651 A DE 19546651A DE 19546651 A DE19546651 A DE 19546651A DE 19546651 A1 DE19546651 A1 DE 19546651A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- speed
- engine
- engine speed
- gear ratio
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
- B60W10/101—Infinitely variable gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/1819—Propulsion control with control means using analogue circuits, relays or mechanical links
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/662—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members
- F16H61/66254—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
- F16H61/664—Friction gearings
- F16H61/6648—Friction gearings controlling of shifting being influenced by a signal derived from the engine and the main coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H2061/0015—Transmission control for optimising fuel consumptions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H2061/0075—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
- F16H2061/0078—Linear control, e.g. PID, state feedback or Kalman
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H2061/0075—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method
- F16H2061/0096—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method using a parameter map
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
- F16H59/18—Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
- F16H59/20—Kickdown
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
- F16H59/36—Inputs being a function of speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Description
Der Einsatz eines stufenlos verstellbaren Getriebes erlaubt
es, das Fahrzeug jeweils im optimalen Bereich des Antriebs
motors zu betreiben. Insbesondere bei Fahrzeugen mit Ver
brennungsmotor bietet der Einsatz stufenlos verstellbarer
Getriebe, insbesondere der Einsatz von Bauarten mit hohen
Wirkungsgraden im Niedriglastbereich große Vorteile hin
sichtlich der Schadstoffemission und hinsichtlich des Kraft
stoffverbrauchs.
Für den praktischen Einsatz spielt die Fahrbarkeit und
das Ansprechverhalten bei Beschleunigungswünschen ebenso
wie das maximal erzeugbare Drehmoment am Achsabtrieb eine
besondere Rolle. Insbesondere die Erzielung eines maximalen
Drehmomentes am Achsabtrieb ist für die Marktakzeptanz
von Bedeutung, damit insbesondere bei kurzfristigen Voll
lastanforderungen durch den Fahrer (Kick-Down) ein an die
Fahrgeschwindigkeit angepaßtes niedriges Übersetzungsver
hältnis des Getriebes eingestellt wird und der Motor
bei entsprechend hohen Drehzahlen mit hoher Leistung betrie
ben werden kann. Das Problem besteht hierbei, daß bei der
artigen Betriebspunkten die Drehzahlbegrenzung der Motor
steuerung anspricht und das Getriebe so angesteuert wird,
daß sich ein ungünstiger Motorbetriebspunkt einstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betriebsverfah
ren zu schaffen, daß den Ansprüchen an Fahrbarkeit, Fahrkom
fort und Ansprechverhalten genügt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfah
ren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellba
rem Getriebe, insbesondere eines Fahrzeugs mit Verbrennungs
motor, bei dem gesteuert durch den Fahrerwunsch die Getriebe
übersetzung jeweils so eingesteuert wird, daß der Motor
mit höchstmöglicher Drehzahl, vorzugsweise einer vorgegebenen
Nenndrehzahl, arbeitet.
Bei den nachstehenden Erläuterungen der Erfindung bedeutet
der Begriff "Grenzdrehzahl" die Drehzahl des Motors, die
aus Sicherheitsgründen nicht überschritten werden darf.
Der Begriff "Nenndrehzahl" bedeutet die Drehzahl, die im
Abstand unterhalb der Grenzdrehzahl liegt und bei der der
Motor die maximal mögliche Leistung abgibt und damit den
für die jeweils zu erzielende Leistung günstigsten Betriebs
punkt darstellt. Der Begriff "höchstmögliche Drehzahl"
bedeutet eine vorgebbare Drehzahl, die im jeweiligen Betriebs
punkt in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch erreichbar wird
und die je nach der gegebenen Betriebssituation auch der
Nenndrehzahl, der Grenzdrehzahl oder eine Drehzahl knapp
unter der Nenndrehzahl entsprechen kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Steuerung
von Drehzahl und Übersetzungsverhältnis in der Weise, daß
entsprechend dem Fahrerwunsch die Getriebeübersetzung so
eingestellt wird, daß der Motor immer im günstigsten Betriebs
punkt arbeitet. Damit ist auch gewährleistet, daß eine Dreh
zahlbegrenzung auf die vorgegebene Grenzdrehzahl ihre eigent
liche Schutzfunktion beibehält, da durch die Vorgabe der
Nenndrehzahl als optimalem Betriebspunkt immer ein ausreichen
der Abstand zur Grenzdrehzahl eingehalten wird.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Einsteuerung der Getriebeübersetzung über einen
Motordrehzahlregler erfolgt, der die Motordrehzahl für
den gegebenen Fahrerwunsch auf die höchstmögliche Drehzahl
hochregelt. Hierdurch ist für praktisch alle Lastbereiche
ein Betrieb des Motors im optimalen Betriebspunkt gewähr
leistet. Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die durch
den Motordrehzahlregler einstellbare höchste Motordrehzahl
einen Abstand zu einer vorgegebenen Grenzdrehzahl einhält,
so daß auf jeden Fall ein Überdrehen des Motors vermieden ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß bei einer Vollastanforderung ein an die gegebene Fahr
geschwindigkeit des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Vollastan
forderung angepaßtes Übersetzungsverhältnis eingesteuert
und mindestens bis zum Erreichen der vorgegebenen höchst
möglichen Drehzahl eingehalten wird. Durch diese Betriebs
weise ist gesichert, daß aus jeder Fahrgeschwindigkeit
heraus vom Fahrer durch einen Kick-Down ein entsprechend
niedriges Übersetzungsverhältnis eingesteuert wird, das
den Betrieb des Motors bei hohen Drehzahlen und mit hoher
Leistung gewährleistet.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
vorgesehen, daß bei einem Überschreiten der vorgegebenen
höchstmöglichen Motordrehzahl, vorzugsweise der Nenndrehzahl,
um ein vorgegebenes Maß in Richtung auf die vorgegebene
Grenzzahl die Anforderung der Getriebesteuerung in Richtung
auf eine lange Übersetzung so lange aufrechterhalten wird,
bis die Motordrehzahl auf die vorgegebene höchste Motordreh
zahl wieder abgefallen ist. Durch diese Maßnahme ist sicher
gestellt, daß infolge der steigenden Belastung die Drehzahl
wieder auf die vorgegebene höchste Motordrehzahl abfällt.
Bei einem Überschreiten der vorgegebenen höchsten Motordreh
zahl, beispielsweise der Nenndrehzahl, und wenn die Getriebe
einstellung noch nicht bei der längsten Übersetzung ange
langt ist, was bei dynamischen Vorgängen möglich ist, wird
die verbleibende Anforderung an die Getriebesteuerung in
Richtung auf eine längere Übersetzung so lange aufrechter
halten, bis die Motordrehzahl wieder auf die Nenndrehzahl
zurückgefallen ist.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Abhängigkeiten der verschiedenen Para
meter bei Vollast,
Fig. 2 in einem Blockschaltbild die Grundzüge
der Verfahrensweise,
Fig. 3 ein Blockschaltbild für eine komplette
Motorsteuerung zur Durchführung des Ver
fahrens.
In Fig. 1 ist im Diagramm 1.1 das spezifische Motordrehmo
ment M/Mmax im Verhältnis zur spezifischen Geschwindigkeit
v/vmax dargestellt.
Das Diagramm 1.2 zeigt hierbei in der Zuordnung zu Dia
gramm 1.1 die Drehzahl in Abhängigkeit von der spezifischen
Geschwindigkeit v/vmax.
Das Diagramm 1.3 zeigt in entsprechender Zuordnung das
Übersetzungsverhältnis i in Abhängigkeit von der spezifi
schen Geschwindigkeit v/vmax.
Das Diagramm 1.4 zeigt die spezifische Leistung P/Pnenn
in Abhängigkeit von der spezifischen Geschwindigkeit v/vmax.
Wird vom Fahrer der Wunsch nach einer möglichst hohen Be
schleunigung vorgegeben, wird die Übersetzung entsprechend
Diagramm 1.3 jeweils so gewählt, daß sich die maximal
mögliche Leistung ergibt. Bei kleiner Geschwindigkeit wird
hierzu, wie Diagramm 1.3 zeigt, die kürzest mögliche Über
setzung imax eingesteuert (Kurvenbereich 1). Wie Diagramm
1.2 erkennen läßt, steigt die Motordrehzahl (Kurvenbereich
2) bis zum Erreichen der vorgegebenen Nenndrehzahl 3 an.
Wie das zugeordnete Diagramm 1.1 erkennen läßt, ergibt
sich, bedingt durch das konstante Übersetzungsverhältnis
ein ansteigender Momentenverlauf im Abtriebsmoment (Bereich 4),
wobei entsprechend auch die Motorleistung und damit auch
die Abtriebsleistung, von Getriebeverlusten einmal abgesehen,
steil ansteigt, wie dies aus dem Diagramm 1.4 zu erkennen
ist.
Bei Erreichen der vorgegebenen Nenndrehzahl 3, also derjeni
gen Drehzahl, bei der der Motor die maximale Leistung abgibt
wird, wie aus Diagramm 1.3 ersichtlich, wird mit der Verstellung
der Übersetzung in Richtung auf eine längere Übersetzung,
hin zu kleineren Werten von i begonnen. Wie nachstehend
noch erläutert werden wird, erfolgt die Einsteuerung der
Übersetzung über einen Motordrehzahlregler, der die Motordreh
zahl auf die vorgegebene Nenndrehzahl einregelt. Hierdurch
wird erreicht, daß bei steigender Geschwindigkeit weiterhin
die volle Motorleistung bis zum Erreichen der nominellen
Höchstgeschwindigkeit zur Verfügung steht. Bei Erreichen
der nominellen Höchstgeschwindigkeit hat auslegungsgemäß
das Getriebe seine längstmögliche Übersetzung imin erreicht.
Oberhalb der nominellen Höchstgeschwindigkeit nimmt aufgrund
der nun konstant bleibenden Übersetzung die Motordrehzahl
weiter zu (Bereich 6), während die Motorleistung (Bereich 7)
und entsprechend auch das Abtriebsmoment (Bereich 8) stark
abfällt. Ein Fahren oberhalb der nominellen Höchstgeschwin
digkeit läßt sich nur bei Fahrten auf Straßen mit Gefälle
und/oder bei Rückenwind erreichen.
Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild den Ablauf des Steue
rungsverfahrens.
Schematisch ist hier das Fahrzeug abgebildet durch seinen
Motor 10, der über ein stufenlos verstellbares Getriebe 11,
die Achsübersetzung 12 und die Antriebsräder 13 auf die
Fahrbahn 14 einwirkt.
Die Motorlastvorgabe wird beispielsweise über ein mit ent
sprechenden Gebern versehenes Gaspedal 15 vorgegeben und
kann je nach Ausrüstung des Motors über eine verstellbare
Drosselklappe oder alternativ bei drosselfreier Laststeuerung,
wie dies bei Dieselmotoren oder Motoren mit vollvariablen
Ventiltrieben, beispielsweise elektromagnetischen Ventil
trieben möglich ist, über ein Motormanagementsystem 17
erfolgen. In der nachstehenden Beschreibung wird der Ein
fachheit halber die Ansteuerung einer Drosselklappe 16
beschrieben. Das Bezugszeichen 16 steht jedoch grundsätzlich
für die Laststeuerung.
Die Drosselklappe 16 des Motors 10 wird über das Motormanage
mentsystem 17 vom Gaspedal 15 über ein vorgeschaltetes
Antriebsstrangmanagementsystem 18 angesteuert. Eine direkte
Ansteuerung über das Antriebsstrangmanagementsystem ist
ebenfalls möglich.
Dem stufenlos verstellbaren Getriebe 11 ist ein Getriebe
managementsystem 19 zugeordnet, dem vom Antriebsstrangmanage
mentsystem 18 jeweils Informationen über das einzustellende
Übersetzungsverhältnis vorgegeben werden. Entsprechend dieser
Anforderung wird vom Getriebemanagementsystem 19 am Getriebe
11 das entsprechende Übersetzungsverhältnis eingesteuert.
Dem Antriebsstrangmanagementsystem wird mittels eines Dreh
zahlsensors 20 der jeweilige Ist-Wert der Motordrehzahl
zugeleitet. Über einen Sensor zur Ermittlung der tatsäch
lichen Fahrgeschwindigkeit, der beispielsweise als Abtriebs
drehzahlsensor 21 am Getriebe ausgelegt sein kann, wird
dem Antriebsstrangmanagementsystem 18 der Ist-Wert der
tatsächlichen Fahrgeschwindigkeit übermittelt.
Wird beispielsweise beim Fahrerwunsch "Maximalbeschleuni
gung" die Drosselklappe 16 voll geöffnet oder bei einem
Motor mit vollvariablen Ventiltrieben die Ventiltriebe
über das Motormanagementsystem entsprechend angesteuert
und über das Getriebsmanagementsystem 19 das Getriebe auf
die kürzest mögliche Übersetzung, d. h. imax eingestellt,
dann wird in einem entsprechenden Regelkreis über den Dreh
zahlsensor 20 der Ist-Wert der Motordrehzahl abgefragt.
Ergibt sich hierbei, daß der Ist-Wert der Motordrehzahl
höher ist als eine vorgegebene Nenndrehzahl, so wird das
Getriebe 11 in Richtung längerer Übersetzung, also hin
zu einem größeren i eingestellt. Dadurch steigt die Bela
stung des Motors 10 und die Drehzahl sinkt wieder.
Ist der über den Drehzahlsensor 20 ermittelte Ist-Wert
der Drehzahl kleiner als die vorgegebene Nenndrehzahl,
so wird über das Getriebemanagementsystem 19 die Überset
zung am Getriebe 11 zu kürzeren Übersetzungen, also zu
kleinerem i verstellt. Dadurch sinkt die Belastung des
Motors und die Drehzahl kann wieder auf die vorgegebene
Nenndrehzahl ansteigen.
Erst wenn die vorgegebene Nenndrehzahl hierbei deutlich
überschritten wird, wird über einen nicht dargestellten
Regelkreis die Drehzahlbegrenzung des Motors wirksam. Falls
über das Getriebemanagementsystem 19 das Getriebe 11 noch
nicht auf die längstmögliche Übersetzung eingesteuert war,
was bei dynamischen Vorgängen möglich ist, bleibt die Anfor
derung zur Einsteuerung des Getriebes 10 in Richtung auf
längere Übersetzungen so lange erhalten, bis die Drehzahl
wieder auf die vorgegebene Nenndrehzahl abgefallen ist.
Die entsprechenden Regler können hierbei nach üblichen
Kriterien ausgelegt sein, beispielsweise als PID-Regler,
bei denen die positiven und die negativen PID-Anteile ge
trennt aber auch progressiv abgestimmt werden können.
Fig. 3 zeigt in einem weiteren Blockschaltbild eine voll
ständige Steuerung zur Durchführung des Verfahrens. Die
Getriebeübersetzung ist hierbei durch den Parameter r darge
stellt, wie er sich durch die Hinzunahme der Achsübersetzung
ergibt.
Das Antriebsstrangmanagementsystem 18 weist hierbei einen
Adaptionsblock 22 auf, in dem der durch das Gaspedal 15
vorgegebene Fahrerwunsch in eine Straßenlastanforderung
Ms umgesetzt wird, der mit einem Block 23 zur Umsetzung
des Straßensollmoments Ms in ein Motorsollmoment Mmot ver
knüpft ist. Mit dem Block 23 ist noch der Block 24 ver
knüpft, in dem die erforderliche Stellung der Drosselklappe
16 ermittelt wird.
Das Getriebemanagementsystem 19 weist bei dieser Anordnung
einen Block 25 zur Ermittlung der günstigsten Getriebeüber
setzung Rs auf, dem ein PID-Regler 26 zugeordnet ist, über
den eine Verstellung des Getriebes 11 auf das gewünschte
Übersetzungsverhältnis bewirkt wird.
Die Funktion der einzelnen Blöcke sowie der weiteren noch
dargestellten Schaltelemente wird nachstehend im einzelnen
näher erläutert.
Dem Adaptionsblock 22 wird, wie anhand von Fig. 2 bereits
dargestellt, jeweils über den Drehzahlsensor 20 die Motor
drehzahl n und über den Sensor 21 die aktuelle Fahrge
schwindigkeit v als weiterer Eingangsparameter zugeleitet.
Die durch das Gaspedal 15 vorgegebene Straßenlastanforde
rung wird beispielsweise formelmäßig umgesetzt oder, wie
im Bild angedeutet, über eine Kennlinie oder ein mehrdimen
sionales Kennfeld umgesetzt, um so ein angenehmeres Fahr
verhalten zu gewährleisten. Über den Adaptionsblock 22
kann auch ein "normales" Gaspedal simuliert werden, oder
aber auch die jeweilige Gaspedalstellung einem bestimmten
Beschleunigungswunsch oder Verzögerungswunsch zugeordnet
werden. Auch im Falle eines Verzögerungswunsches wird vor
zugsweise eine Geschwindigkeitsabhängigkeit vorgesehen,
da bei der Fahrgeschwindigkeit v=0 mit Sicherheit keine
Verzögerung gewünscht ist und der Fahrer erwartet, daß
bereits bei einem leichten Betätigen des Gaspedals eine
Beschleunigung erfolgt.
Das vom Adaptionsblock 22 erzeugte Straßensollmoment Ms
wird nun einerseits dem Block 23 zugeleitet und dort in
ein Motorsollmoment Mmot umgesetzt, beispielsweise nach
der Formel Mmot = Ms/r, wobei durch die Variable r das Ge
samtübersetzungsverhältnis des Antriebs dargestellt wird.
Zum anderen wird das Signal Ms dem Block 25 zugeleitet,
der aufgrund eines entsprechenden Kennfeldes die günstigste
Getriebeübersetzung rs ermittelt. In diesem Kennfeld
sind die für die jeweilige Momenten/Geschwindigkeitskombi
nation günstigsten Werte abgelegt, wobei die Werte auch
so bestimmt werden können, daß eine Einhaltung von Emissions
grenzwerten im Abgas bei möglichst geringem Kraftstoffver
brauch möglich sind. Auch für den Fall der Höchstlastanfor
derung durch den Fahrer, beispielsweise für den Kick-Down,
kann das Kennfeld die in Fig. 1 im Diagramm 1.3 dargestellte
Kennlinie im Kennfeld des Blocks 25 abgelegt sein.
Das hieraus abgeleitete Soll-Übersetzungsverhältnis rs
wird als nächstes einem PID-Regler 26 übergeben, der eine
Verstellung des Getriebes 11 auf das gewünschte Überset
zungsverhältnis bewirkt. Das Getriebe 11 weist einen Geber
27 auf, durch den das tatsächliche Übersetzungsverhält
nis rist abgegriffen werden kann. Das vom Geber 27 gegebene
Signal des tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses rist
wird dem PID-Regler 26 zugeführt, über den eine entsprechen
de Nachregelung erfolgt.
Ferner wird über den Geber 27 das Signal rist dem Block
23 zur Berechnung des erforderlichen Motormomentes zur
Verfügung gestellt. Diese Verknüpfung bewirkt ein günstiges
dynamisches Verhalten. Es ist jedoch auch möglich, das
im Block 25 gewonnene Signal rs unmittelbar auf den
Block 23 aufzuschalten.
Aus dem im Block 23 gewonnenen Wert für das Motormoment
kann nun die erforderliche Stellung der Drosselklappe 16
errechnet werden oder für den Fall eines Motors mit drossel
freier Laststeuerung entsprechenden Größen wie Ventilsteuer
zahl oder Einspritzdauer errechnet werden. Diese Rechen
schritte erfolgen in Block 24. Im Falle der Drosselklappen
steuerung sind zur Ermittlung des erforderlichen Winkels
aDK weitere, am Motor 10 gemessene Werte erforderlich und
zwar insbesondere die Motordrehzahl n, der Umgebungs- oder
Saugrohr- oder Ladedruck Pu sowie Ansauglufttemperatur.
Diese am Motor abzugreifenden Daten werden durch den Signal
strang 28 zwischen Motor und Block 24 versinnbildlicht.
Der formelmäßige Zusammenhang braucht hier nicht beschrieben
zu werden, da dieser bekannt ist. Bei Vorhandensein von
Brennraumdrucksensoren oder Momentensensoren kann die Motor
laut sogar auf einen Soll-Wert geregelt werden. Dies ist
jedoch im Blockschaltbild aus Gründen der Übersichtlichkeit
hier nicht dargestellt.
Die Motordrehzahl n ist bei der Regelung zur Realisierung
der maximalen Beschleunigung von großer Bedeutung. Die
am Motor durch den Drehzahlsensor 20 abgegriffene Motordreh
zahl n wird einem weiteren PID-Regler 29 zugeführt, der
bei Vorliegen der Vollastanforderung einen von der aktuellen
Motordrehzahl abhängigen Korrekturwert für den Soll-Wert
der Getriebeübersetzung ermittelt, der in einem Summations
glied 30 von dem im Block 25 ermittelten Soll-Wert rs subtra
hiert wird. Die Begrenzung auf die zulässige Höchstdrehzahl
erfolgt dann unabhängig hiervon im Block 29. Allerdings
kann dieser Korrekturwert genutzt werden, um insbesondere
bei Überschreiten einer gewissen Größe die Motorlaststeue
rung zu beeinflussen.
Die im Block 22 und Block 25 enthaltenen Kennfelder oder
Gleichungen können in zweckmäßiger Weise auch adaptiv aus
gelegt werden. So kann das Fahrzeugverhalten an die Fahr
weise angepaßt werden. Beispielsweise kann durch eine
entsprechende Vorwahl zwischen einem sportlichen und einem
verbrauchsgünstigen Verhalten gewählt werden. Entweder
wird das System durch Umschalten oder durch manuelle Ein
stellung eines Parameters umkonfiguriert oder das System
wird mit Hilfe von Beurteilungskriterien wie Gaspedaldynamik,
Querkräfte oder ähnlichen zusätzlichen Parametern automa
tisch an den Fahrstil adaptiert.
So läßt sich beispielsweise eine besonders verbrauchsgünstige
Einstellung erzielen, wenn jeweils möglichst lange Getriebe
übersetzungen gewählt werden und der Motor so immer bei
relativ kleinen Drehzahlen und dafür hohen Momenten betrieben
wird. Wird andererseits eine den Anforderungen bei der
maximalen Beschleunigung ähnliche Getriebeübersetzung auch
für den Normalfall gewählt, dann ergibt sich hinsichtlich
der Dynamik ein wesentlich günstigeres Fahrverhalten, da
im Falle einer plötzlichen Beschleunigungsanforderung nicht
erst die langsame Getriebeverstellung wirksam werden muß
sondern lediglich die Drosselklappe voll geöffnet werden
muß bzw. über das Motormanagementsystem die Ventilansteuerung
entsprechend verstellt werden muß, was innerhalb von Sekun
denbruchteilen realisierbar ist.
Die in Fig. 3 vorgenommene Zuordnung der einzelnen Blöcke
oder Module zur Einheit "Motormanagementsystem", "Antriebs
strangmanagementsystem" oder "Getriebsmanagementsystem"
ist vorliegend im Hinblick auf die Zuordnung zum Blockschalt
bild gem. Fig. 2 erfolgt. Durch die Vernetzung aller Systeme
ist eine strenge Aufteilung nicht gegeben. So kann beispiels
weise der PID-Regler 29 entweder dem Motoremanagementsystem
18 oder dem Getriebemanagementsystem 19 zugeordnet werden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos
verstellbarem Getriebe, insbesondere Fahrzeug mit Verbren
nungsmotor, bei dem gesteuert durch den Fahrerwunsch die
Getriebeübersetzung jeweils so eingesteuert wird, daß der
Motor mit höchstmöglicher Drehzahl, vorzugsweise einer
vorgegebenen Nenndrehzahl arbeitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einsteuerung der Getriebeübersetzung über einen Motor
drehzahlregler erfolgt, der die Motordrehzahl für den gege
benen Fahrerwunsch auf die höchstmögliche Drehzahl einregelt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die durch den Motordrehzahlregler einstellbare höchste
Motordrehzahl einen Abstand zu einer vorgegebenen Grenzdreh
zahl einhält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Vollastanforderung ein an
die gegebene Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zum Zeit
punkt der Vollastanforderung angepaßtes Übersetzungsverhält
nis eingesteuert und mindestens bis zum Erreichen der vor
gegebenen höchstmöglichen Motordrehzahl eingehalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem Überschreiten der vorgege
benen höchstmöglichen Motordrehzahl um ein vorgegebenes
Maß in Richtung auf die vorgegebene Grenzdrehzahl die An
forderung der Getriebesteuerung in Richtung auf eine lange
Übersetzung so lange aufrechterhalten wird, bis die Motor
drehzahl auf die vorgegebene höchste Motordrehzahl wieder
abgefallen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19546651A DE19546651A1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellbarem Getriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19546651A DE19546651A1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellbarem Getriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19546651A1 true DE19546651A1 (de) | 1997-06-19 |
Family
ID=7780088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19546651A Withdrawn DE19546651A1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellbarem Getriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19546651A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10335057A1 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerksystem und einem Antriebssystem mit wählbarem Ansprechverhalten |
FR2910100A1 (fr) * | 2006-12-18 | 2008-06-20 | Renault Sas | Procede de commande d'une transmission automatique continument variable pour vehicule automobile. |
DE19840985B4 (de) * | 1997-09-08 | 2012-03-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steuereinrichtung und Verfahren zur Steuerung der Antriebskraft für ein Kraftfahrzeug bei geringstem Treibstoffverbrauch |
US11143297B2 (en) | 2016-06-14 | 2021-10-12 | Perkins Engines Company Limited | Method of reducing output torque deficits during launch of a continuously variable transmission |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4735114A (en) * | 1983-03-11 | 1988-04-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for vehicle with engine and continuously variable transmission |
DE3926716A1 (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Einrichtung und verfahren zum betrieb einer verstellbaren antriebseinheit |
EP0421241A2 (de) * | 1989-09-30 | 1991-04-10 | Suzuki Motor Corporation | Steuerungsanlage für ein stufenloses Getriebe |
DE4223967A1 (de) * | 1992-07-21 | 1994-01-27 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Einstellung eines Getriebe-Abtriebsmoments oder einer Getriebe-Ausgangsleistung bei Fahrzeugen mit kontinuierlich verstellbarem Getriebe (CVT) |
DE4229585A1 (de) * | 1992-09-04 | 1994-03-10 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Vorrichtung zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes |
DE3827304C2 (de) * | 1987-08-11 | 1996-10-02 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Steuern des Übersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Automatikgetriebes |
-
1995
- 1995-12-14 DE DE19546651A patent/DE19546651A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4735114A (en) * | 1983-03-11 | 1988-04-05 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control system for vehicle with engine and continuously variable transmission |
DE3827304C2 (de) * | 1987-08-11 | 1996-10-02 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Steuern des Übersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Automatikgetriebes |
DE3926716A1 (de) * | 1988-08-17 | 1990-02-22 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Einrichtung und verfahren zum betrieb einer verstellbaren antriebseinheit |
EP0421241A2 (de) * | 1989-09-30 | 1991-04-10 | Suzuki Motor Corporation | Steuerungsanlage für ein stufenloses Getriebe |
DE4223967A1 (de) * | 1992-07-21 | 1994-01-27 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Einstellung eines Getriebe-Abtriebsmoments oder einer Getriebe-Ausgangsleistung bei Fahrzeugen mit kontinuierlich verstellbarem Getriebe (CVT) |
DE4229585A1 (de) * | 1992-09-04 | 1994-03-10 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Vorrichtung zur Regelung des Übersetzungsverhältnisses eines stufenlosen Getriebes |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19840985B4 (de) * | 1997-09-08 | 2012-03-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steuereinrichtung und Verfahren zur Steuerung der Antriebskraft für ein Kraftfahrzeug bei geringstem Treibstoffverbrauch |
DE10335057A1 (de) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kraftfahrzeug mit einem Fahrwerksystem und einem Antriebssystem mit wählbarem Ansprechverhalten |
FR2910100A1 (fr) * | 2006-12-18 | 2008-06-20 | Renault Sas | Procede de commande d'une transmission automatique continument variable pour vehicule automobile. |
WO2008074948A1 (fr) * | 2006-12-18 | 2008-06-26 | Renault S.A.S | Procede de commande d'une transmission automatique continument variable pour vehicule automobile |
US11143297B2 (en) | 2016-06-14 | 2021-10-12 | Perkins Engines Company Limited | Method of reducing output torque deficits during launch of a continuously variable transmission |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0907524B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung des antriebsstrangs eines kraftfahrzeugs | |
DE19712843C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine | |
DE19922740B4 (de) | System zum Steuern des Motorbremsmoments im Schubbetrieb | |
DE4304779A1 (de) | Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs abzugebenden Drehmoments | |
DE19922338A1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer vorgegebenen Wirkbeziehung zwischen der Betätigung des Fahrpedals und dem daraus resultierenden Bremsmoment eines Fahrzeugs | |
DE10236291A1 (de) | Verfahren zur Schlupfsteuerung einer Kupplung | |
WO1992009448A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer aus brennkraftmaschine und automatischem getriebe bestehenden antriebseinheit | |
EP0907523B1 (de) | System zur einstellung einer getriebeübersetzung | |
DE102005033965B4 (de) | Verfahren zum aktiven Dämpfen eines Antriebsstrangs in einem Fahrzeug | |
EP2383461B1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Start/Stopp-Automatik in einem Kraftfahrzeug | |
DE19615806B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeuges | |
DE19644881A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Ausgangsdrehmoments eines Triebstrangs eines Fahrzeugs | |
DE4446120A1 (de) | Verfahren und Anordnung zum adaptiven Abschalten der Abgasbremse bei Schaltvorgängen | |
DE10328786B4 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges | |
DE19611502B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs | |
WO2003008789A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines antriebsmotors eines fahrzeugs | |
EP1432899A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines antriebsmotors eines fahrzeugs | |
DE4335726B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs | |
DE19546651A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit stufenlos verstellbarem Getriebe | |
DE10135143A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebsmotors | |
DE4426972B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
DE10350778A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit | |
DE102008000693B4 (de) | Verfahren und Steuerung zur Ermittlung von Stellgrenzen für die Bestimmung eines hypothetischen Istmoments | |
WO1996020364A1 (de) | System zur einstellung der spannung des umschlingungsteils eines umschlingungsgetriebes | |
DE19646069A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit für Kraftfahrzeuge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FEV MOTORENTECHNIK GMBH, 52078 AACHEN, DE |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |