Die Nutzung der Intelligenz in der Elektronik findet bei Kraftfahrzeugen mit modernen Automatgetrieben ihren Ausdruck im Einsatz einer Elektronischen Getriebesteuerung (EGS), mit der bekanntlich kundenrelevante Kriterien wie z. B. der Fahrkomfort und Fahrbarkeit als auch sicherheits- relevante Kriterien in hohem Maße erfüllt werden. Zur si- tuationsabhängigen Gangwahl kommuniziert die Elektronische Getriebesteuerung stetig mit weiteren Steuergeräten und Rechnern verschiedener Aggregate über einen CAN- (Controller Area Network)-Datenbus.

Für den Fall eines Defektes der Elektronischen Getrie- besteuerung sind häufig Notfahrprogramme vorgesehen, welche so ausgelegt sind, daß ein Fahrzeug in einem Notfahrbetrieb in einem möglichst weiten Fahrbereich betrieben werden kann. Je nach Notlaufkonzept ist jedoch die Kühlung des Getriebes in einem solchen Notfahrzustand, da der Wärmean- fall im Notfahrbetrieb des Getriebes über das Kühlsystem des Fahrzeuges abgeführt werden muß und das Getriebe bei einem kompletten Ausfall der Elektronischen Getriebesteue- rung keine eigenen Möglichkeiten hat, auf den Wärmehaushalt positiv einzuwirken.

Insbesondere trifft dies auf CVT- (Continuously Varia- ble Transmission)-Automatgetriebe zu, welche einen Variator zur stufenlosen Einstellung eines Übersetzungsverhältnisses zwischen einer kürzest möglichen Übersetzung (LOW) und ei- ner längsten möglichen Übersetzung (overdrive, OD) aufwei- sen.

In"ATZ Automobiltechnische Zeitschrift"96 (1994) ist ein derartiges CVT-Getriebe mit einem ersten Kegelscheiben- paar auf einer Antriebswelle als Primärscheibensatz und mit einem zweiten Kegelscheibenpaar auf einer Abtriebswelle als Sekundärscheibensatz beschrieben. Jedes Kegelscheibenpaar besteht aus einer in axialer Richtung feststehenden ersten Scheibe und einer in axialer Richtung verschiebbaren zwei- ten Scheibe, welche je nach Zugehörigkeit zu dem Prima- oder Sekundärscheibensatz als Primärscheibe bzw. Sekundär- scheibe bezeichnet wird. Zwischen den Kegelscheibenpaaren läuft ein Drehmomentübertragungsglied, welches z. B. ein die Kegelscheibenpaare umschlingendes Schubgliederband dar- stellt. Zur Verstellung der Primärscheibe oder der Sekun- därscheibe werden diese mit einem Druckmedium aus einer Druckquelle beaufschlagt, wobei der jeweils in den Stell- rumen von Primärscheibe und Sekundärscheibe anliegende Druck mit Hilfe einer Elektronischen Getriebesteuerung und einer elektrohydraulischen Druckversorgungseinrichtung ein- gestellt wird.

Aus der DE 44 36 506 ist eine Einrichtung zum Steuern eines CVT-Getriebes bekannt, bei dem ein elektronisches Steuergerät über elektromagnetische Stellglieder und hy- draulische Ventile das Druckniveau der insbesondere dyna- misch nicht ausgeglichenen Stellräume von Primärscheibe und Sekundärscheibe bestimmt.

Für einen Ausfall des elektronischen Steuergerätes ist eine Notfahreinrichtung vorgesehen, die zwei Druckregelven- tile, zwei Druckreduzierventile und mindestens ein Notven- til aufweist, wobei ein Primärventil und ein Sekundärventil ein konstantes statisches Druckverhältnis bzw. Kraftver- hältnis zwischen Primärscheibe und Sekundärscheibe bei kon- stantem statischen Sekundärdruckniveau einstellt.

Über den Betrag dieses statischen Kraftverhältnisses und der dynamischen Kraft an den dynamisch nicht druckaus- geglichenen Scheiben kann festgelegt werden, wie groß die Übersetzungsänderung des CVT-Getriebes von einem Normalbe- trieb zu dem Notfahrbetrieb ist. Der Notfahrbetrieb wird dabei als ein Zustand des CVT-Getriebes beschrieben, in dem eine Drehzahlregelung und eine Anpreßregelung der Sekundär- scheibe unterbrochen ist.

Bei dieser bekannten Einrichtung variiert die Überset- zung des CVT-Getriebes in Abhängigkeit von dem abgegebenen Moment einer als Antriebseinheit vorgesehenen Brennkraftma- schine, wobei die variable Ubersetzungsänderung im Notfahr- betrieb ein sicheres Anfahren am Berg und eine verbesserte Fahrbarkeit mit hoher Endgeschwindigkeit ermöglicht.

Als Eingangssignal an einem elektronischen Steuergerät liegt z. B. das Signal einer Laststellung der Antriebsein- heit wie die Drosselklappenstellung im Falle einer Brenn- kraftmaschine, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, die Drehzahl der Abtriebswelle oder die Temperatur des Druckme- diums vor. Aus dem Eingangssignal wird ein Betriebspunkt bestimmt und die dazugehörige Drehzahl der Getriebeein- gangswelle oder die Übersetzung des CVT-Getriebes einge- stellt. Wenn ein Fehler auftritt, geht das CVT-Getriebe in

den Notfahrbetrieb über, bei dem keine Drehzahlregelung und keine Anpreßdruckregelung der Sekundärscheibe mehr erfolgt.

Diese bekannte Lösung bietet zwar einen weiten mögli- chen Verstellbereich des Variators, jedoch ist es problema- tisch, daß der Anpreßdruck für die entsprechenden Scheiben nach den extremen Eckpunkten des Fahrbarkeitsbereiches aus- gelegt werden muß. Einer dieser Eckpunkte ist die Sicher- stellung der maximalen Anfahrleistung in dem kleinsten Gang, d. h. in oder nahe der LOW-Übersetzung. Für die Va- riatorübertragungsfähigkeit ist bei größter Übersetzung und hohem Antriebsmoment ein hoher Anpreßdruck an der Sekundär- scheibe erforderlich. Aufgrund des konstanten statischen Druckverhältnisses zwischen Primärscheibe und Sekundär- scheibe ist die an der Sekundärscheibe eingestellte stati- sche Kraft, deren Betrag sich nach dem maximal zu übertra- genden Antriebsmoment richtet, im gesamten Momentenbereich konstant.

Dies hat aber in weiten Fahrbereichen eine unerwünsch- te Überanpressung zur Folge, welche in nachteilhafter Weise zu einer hohen Betriebstemperatur in dem Variator mit er- höhtem Wirkungsgradverlust und Verschleiß des Variatorsy- stems führt.

Besonders kritisch ist in diesem Zusammenhang der Ein- satz einer Vorortelektronik.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Reduzierung der thermischen Belastung eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug in einem Not- fahrbetrieb zur Verfügung zu stellen, mit dem thermische

und mechanische Schäden an dem Automatgetriebe durch Wärme- einwirkung während des Notfahrbetriebs vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem im Notfahrbetrieb von der Digitalen Motorelektronik ein zuläs- siges maximales Motormoment für den Notfahrbe- trieb (Mmotmaxnot) vorgegeben wird, kann durch eine ein- fache Beschränkung des Betriebsbereichs erreicht werden, daß eine thermische Überbeanspruchung und ein wärmebeding- ter Verschleiß von Komponenten des Automatgetriebes sowie eine thermische Alterung des Getriebeöls verhindert wird.

Die Begrenzung des Motormoments durch ein Programmodul in der Motorelektronik, die auch zu einer Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit führt, stellt dabei eine einfache, aber wirkungsvolle Maßnahme sowohl in Verbindung mit einem elek- trohydraulisch gesteuerten Stufenautomatgetriebe konventio- neller Art als auch in Verbindung mit einem CVT-Getriebe dar.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens bei CVT-Getrieben, da hier bei ei- ner nur geringen Einschränkung der Betriebsbereitschaft der durch die Uberanpressung bedingte Wärmeeintrag am Variator mit den entsprechenden Verschleißfolgen verhindert wird.

Die erfindungsgemäße Schutzfunktion dient auch in sehr vorteilhafter Weise dem mechanischen Getriebeschutz bei einem Wandlerautomatgetriebe, falls das mögliche Getriebee- ingangsmoment infolge der wandlertypspezifischen Drehmomen-

tenüberhöhung das getriebebauteilspezifisch zulässige Ge- triebeeingangsmoment überschreiten kann.

In diesem Fall kann das maximal zulässige Getriebeein- gangsmoment seitens der Digitalen Motorelektronik durch entsprechende Begrenzung des maximal zulässigen Motormo- ments in dem Notfahrbetrieb permanent abgesichert werden.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die Digitale Motorelektronik mittels einer sogenannten Stallspeeed- Begrenzung einen autarken Motoreingriff durchführt, durch den gleichzeitig eine Wandlererhöhung begrenzt wird.

In allen Fällen kann durch den Verzicht auf extreme Eckpunkte der Fahrbarkeit im Notfahrbetrieb die Dimensio- nierung des Getriebeölkühlers klein gehalten werden.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den nachfol- gend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Aus- führungsbeispielen.

Es zeigt : Fig. 1 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Redu- zierung der thermischen Belastung eines Au- tomatgetriebes in einem Notfahrbetrieb durch Motormomentenreduzierung ; Fig. 2 eine schematisierte Darstellung des Verlaufs des Motormoments in Abhängigkeit von der Mo- tordrehzahl mit einer Motormomentenreduzie- rung in einem Stallspeed-Bereich und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zu der Motormomentenredu- zierung in dem Stallspeed-Bereich gemäß Fig.

2 mit einer zeitlichen Beschränkung des Fahrbetriebs in dem Stallspeed-Bereich.

Bezug nehmend auf Fig. 1 ist schematisch ein Verfah- rens zur Reduzierung der thermischen Belastung eines Auto- matgetriebes in einem Notfahrbetrieb durch Beschränkung eines Motormoments M mot dargestellt.

Zur Durchführung des Verfahrens ist in einer nicht näher dargestellten Digitalen Motorelektronik eines Ver- brennungsmotors, welche Signale über einen CAN- (Controller Area Network)-Datenbus mit einer Elektronischen Getriebe- steuereinrichtung austauscht, ein von der Getriebesteuerung unabhängiges Programmodul Ml vorgesehen.

In dem Programmodul Ml wird zunächst in einer ersten Funktion Fl stetig geprüft, ob ein einen Normalbetrieb der Elektronischen Getriebesteuereinrichtung anzeigendes CAN- Signal an der Digitalen Motorelektronik eingeht. Wenn dies der Fall ist, wird von der Digitalen Motorelektronik in einer nachfolgenden Funktion F2 ein für das Fahrzeug vorge- sehenes maximales Motormoment im Normalbetrieb Mmotmax als zulässiges Motormoment Mmot zul ausgegeben.

Falls durch Fehlen des CAN-Signales, daß Normalbetrieb herrscht, erkannt wird, daß sich das Getriebe in Notfahrbe- trieb befindet, wird in einer Funktion F3 von der Digitalen Motorelektronik das zulässige Motormoment M mot zul auf ein maximales Motormoment für den Notfahrbetrieb Mmotmaxnot, welches z. B. das 0,6-fache des maximalen Motormo- ments Mmot max beträgt, begrenzt.

Im Notfahrbetrieb wird in einer weiteren Unterschei- dungsfunktion F4 geprüft, ob ein aktuelles Motormo- ment M mot kleiner oder gleich dem maximalen Motormoment für den Notfahrbetrieb Mmotmaxnot ist. Falls dies gege- ben ist, wird zu dem Beginn des Programmoduls Ml zurückver- zweigt.

Wenn jedoch das aktuelle Motormoment Mmot größer als das zulässige maximale Motormoment für den Notfahrbe- trieb M mot max not bei dessen Vorgabe ist, wird eine eben- falls in der Digitalen Motorelektronik implementierte Über- gangsfunktion F5 gestartet, die einen sicheren Übergang von dem aktuellen Motormoment M mot in das zulässige maximale Motormoment für den Notfahrbetrieb Mmotmaxnot gewährlei- stet.

Die zeitabhängige Übergangsfunktion F5 reduziert das aktuelle Motormoment M mot rampenförmig, d. h. langsam, so lange bis das zulässige maximale Motormoment für den Not- fahrbetrieb M mot max not erreicht ist. Dadurch wird eine abrupte Motormomentenänderung mit entsprechenden Fahrkom- forteinbußen und sicherheitskritischen Fahrzeuginstabilitä- ten vermieden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Verfahren zur Reduzierung der thermischen Belastung des Automatge- triebes im Notfahrbetrieb bei einem CVT-Automatgetriebe angewandt, welches einen Variator mit einem Primärscheiben- satz, einem Sekundärscheibensatz und mit einem diese um- schlingenden Schubgliederband als Drehmomentübertragungs- glied aufweist. In dem Notfahrbetrieb wird eine Anpreß- druckregelung des Sekundärscheibensatzes unterbrochen und

ein konstantes statisches Druckverhältnis zwischen dem Pri- märscheibensatz und dem Sekundärscheibensatz eingestellt.

Durch die Begrenzung des zulässigen Motormo- ments Mmotzul im Notfahrbetrieb des Getriebes wird der Betriebsbereich des Fahrzeuges gezielt eingeschränkt, wobei die Betriebszustände des CVT-Automatgetriebes mit hoher Uberanpressung an dem Variator verringert werden, ohne die Betriebsbereitschaft des Fahrzeuges deutlich einzuschran- ken.

Bezug nehmend auf Fig. 2 ist eine Motormomentenredu- zierung in einem Stallspeed-Bereich mit einem autarken Mo- toreingriff der Digitalen Motorelektronik anhand von Kenn- linien in einem Motormoment/Motordrehzahl-Diagramm ersicht- lich.

Das vorliegenden Ausführungsbeispiel bezieht sich da- bei auf ein Wandlerautomatgetriebe. Die Reduzierung der thermischen Getriebebelastung ist bei Wandlerautomatgetrie- ben im Falle des hydraulischen Getriebe-Notlaufes besonders wichtig, da die Wandlerüberbrückungskupplung mangels Aktua- tordurchgriff im Notfahrbetrieb nicht mehr geschlossen wer- den kann, wodurch eine thermisch kritische Situation ent- steht.

Ein Betriebsbereich sehr hohen Wärmeeintrags in das Getriebe ist prinzipiell der Stallspeed-Bereich. Dies kann bewußt durch den Fahrer herbeigeführt werden, wobei ein langer Aufenthalt in oder nahe einem Stallspeed-Punkt ther- misch kritisch ist.

Um den kritischen Auslegungspunkt im Stallspeed- Bereich hinsichtlich der thermischen Entwicklung im Getrie- be zu verbessern, biete es sich zunächst an, wie in dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren ein konstantes maximales Motormoment für den Notfahrbetrieb des Getriebes festzuset- zen.

Mit einer für den Stallspeed-Punkt geeigneten Begren- zung des Motormoments über den gesamten Betriebsbereich wird jedoch ein Eingriff vorgenommen, wodurch die Fahrbar- keit bzw. die Verfügbarkeit des Fahrzeuges deutlich herab- gesetzt wird.

Mit der in Fig. 2 dargestellten Lösung wird das Motor- moment M mot lediglich in dem kritischen Stallspeed-Bereich auf einen Stallspeed-Wert M mot ss reduziert. Oberhalb der entsprechenden Stallspeed-Motordrehzahl wird das maximale Motormoment M mot max bei Vollast VL wieder zugelassen, bis eine Drehzahlbegrenzung für den Notfahrbe- trieb n mot max not, welche eine Geschwindigkeitsbegrenzung darstellt, greift.

Gleichzeitig mit der Motormomentenbegrenzung kann eine Wandlererhöhung (nicht dargestellt) begrenzt werden, wenn als Antriebselement ein Drehmomentwandler dient.

Auf die in Fig. 2 gezeigte Weise wird eine maximal mögliche Verfügbarkeit des Fahrzeugs im Notfahrbetrieb des Getriebes erzielt.

Bezug nehmend auf Fig. 3 ist ein Verfahren zur Durch- führung einer anhand von Fig. 2 erläuterten Motormomenten- begrenzung im Stallspeed-Bereich ersichtlich, wobei das

Motormoment in dem Stallspeed-Bereich Mmotss als mechani- scher Schutz des Automatgetriebes auf ein zulässiges stati- sches Getriebeeingangsmoment M Getriebe ein in einer einen Kraftfluß anfordernden Schaltposition begrenzt wird.

Um eine weitere Erhöhung der Fahrzeugmobilität zu er- langen, ist der Fahrbetrieb im Stallspeed in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zeitlich begrenzt.

Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, wird zunächst in einem Schritt S1 ein Zeitzähler zurückgesetzt und in einer nach- folgenden Unterscheidungsfunktion S2 überprüft, ob ein Ge- triebe-Notlauf vorliegt. Wenn dies der Fall ist, wird in einem weiteren Schritt S3 geprüft, ob ein hohes Getriebee- ingangsmoment vorliegt. Als Kriterien hierzu dient ein Schwellwert, der sich auf das maximale zulässige Motormo- ment M mot max oder die Drosselklappe oder das Fahrpedal bezieht.

Zur Erkennung eines Fahrer-Mißbrauchs kann in weiteren Ausführungen zusätzlich auch eine Bremslicht-oder Brems- druck-Information sowie eine wandlertypspezifisch zu erwar- tende Stallspeed-Drehzahl verwendet werden.

Wenn ein zu hohes Getriebeeingangsmoment erkannt wird, wird in einer weiteren Unterscheidungsfunktion S4 geprüft, ob ein Fahrzeugstillstand oder eine niedrige definierte Fahrgeschwindigkeit vorliegt. Falls auch dies gegeben ist, wird in einem Schritt S5 abgefragt, ob eine erste appli- zierbare Zeit tmax von 10 sec abgelaufen ist.

Bei Erfüllung dieser Bedingung wird in einem weiteren Schritt S6 die Getriebeeingansmomentenreduzierung auf den

Stallspeed-Wert M motss, welcher hier 20 % eines Vollast- momentes M VL entspricht, mit geeigneten Mitteln wie z. B. einer Einspritzausblendung oder einer Drosselklappenrück- nahme durchgeführt.

Erst nach Ablauf einer weiteren in einem Schritt S7 gestarteten und in einer Unterscheidungsfunktion S8 über- wachten applizierbaren Zeit t red von 2 min wird das volle Motormoment M mot max not wieder zugelassen, um ein wieder- holtes Herbeiführen eines Fahrbetriebes im Stallspeed- Bereich durch den Fahrer zu verhindern.

Auf die in Fig. 3 dargestellte Weise kann der Aufhei- zung des Getriebeöls und einer thermischen Überbeanspru- chung des Getriebes deutlich entgegengewirkt werden.

Solange die Elektronische Getriebesteuerung im hydrau- lischen Notlauf noch aktiv ist, kann diese auch die Momen- tenreduzierung als Langzeitmotoreingriff über ein CAN- Signal bei der Motorsteuerung anfordern.

Zur Verbesserung der Getriebekühlung kann schließlich in weiteren Ausführungen ein Motorlüfter gestartet werden, der bei einer applizierbaren, z. B. um 20 K abgesenkten Kühlmitteltemperatur CLüfter ein not betrieben wird. Al- ternativ hierzu kann der Motorlüfter selbstverständlich auch permanent laufen.

Bezugszeichen F1 Unterscheidungsfunktion F2 Verarbeitungsfunktion F3 Verarbeitungsfunktion F4 Unterscheidungsfunktion F5Übergangsfunktion<BR> M1 Programmodul MmotMotormoment Mmotmaxnot zulässiges maximales Motormoment im Notfahrbetrieb MmotssMotormoment im Stallspeed-Bereich Mmotzulzulässiges Motormoment MVLVollastmoment n mot Motordrehzahl nmotmaxnot Drehzahlbegrenzung Sl Verarbeitungsfunktion S2 Unterscheidungsfunktion S3 Unterscheidungsfunktion S4 Unterscheidungsfunktion S5 Unterscheidungsfunktion <BR> <BR> S6 Verarbeitungsfunktion<BR> S7 Verarbeitungsfunktion S8 Unterscheidungsfunktion t Zeit tmaxapplizierbare Zeit t_red applizierbare Zeit v-FZG Fahrzeuggeschwindigkeit