Steuerverfahren für das Bergabrollen eines Fahrzeugs mit automatisch betätigbarer KupplungControl method for rolling down a vehicle with an automatic clutch
Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für das Bergabrollen eines Fahrzeugs mit automatisch betätigbarer Kupplung, bei dem diese Fahrsituation detektiert und beim Bergabrollen die Kupplung automatisch geöffnet wird, wenn die Getriebedrehzahl einen voreinstellbaren ersten Wert unterschreitet, und die Kupplung wieder geschlossen wird, wenn die Getriebedrehzahl einen voreinstellbaren zweiten Wert überschreitet.The invention relates to a control method for rolling down a vehicle with an automatically actuated clutch, in which this driving situation is detected and the clutch is automatically opened when rolling downhill when the transmission speed falls below a presettable first value, and the clutch is closed again when the transmission speed is a presettable one exceeds the second value.
Bei Fahrzeugen mit automatischer Kupplung kann es beim Bergabrollen, das ist im Sinne der Erfindung eine Bergabfahrt mit geringfügiger oder leichter oder ohne Fahrpedal- und/oder Bremspedalbetätigung, bei geringer Geschwindigkeit zu einem zyklischen Öffnen und Schließen der Kupplung kommen. Dies führt zu einer für den Fahrzeugführer unkomfortablen Fahrzeugschwingung. Diese Schwingung entsteht dadurch, daß das Fahrzeug beim langsamen Bergabfahren durch das Schleppmoment des Motors verzögert wird (Motorbremse). Um bei zu geringer, vom eingelegten Gang abhängiger, Geschwindigkeit ein Abwürgen des Motors zu verhindern, wird bei Unterschreiten einer vorgegebenen Getriebedrehzahl, der sogenannten Auskuppelschwelle, die Kupplung geöffnet. Bei geöffneter Kupplung wird dann das Fahrzeug beim Bergabrollen wieder beschleunigt, bis die Einkuppelschwelle überschritten wird, worauf die Kupplung geschlossen wird. Dieses Wiedereinkuppeln erfolgt zur Wiederherstellung des Kraftflusses und wird im Allgemeinen vom Fahrer erwünscht. Das Fahrzeug verzögert darauf wieder mit dem Schleppmoment des Motors, bis die Auskuppelschwelle unterschritten und die Kupplung geöffnet wird. Dieses zyklische Verhalten führt zu einer Fahrzeugschwingung bzw. zu einem Ruckein des Fahrzeugs, was bei Fahrzeugen mit hohem Schleppmoment, insbesondere bei Fahrzeugen mit einem Dieselmotor, stark ausgeprägt und störend ist. Aufgrund des mehrmaligen Öffnens und wieder Schließens der Kupplung baut sich auf längerer abschüssiger Strecke eine für den Fahrer unkomfortable und nicht nachvollziehbare Fahrsituation auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerverfahren bereitzustellen, bei dem das Aus- und Einkuppeln beim Bergabrollen detektiert und durch eine Schlupfregelung mit gezieltem Schlupf oder durch eine gezielte Modulation des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes an der Kupplung eine Fahrzeugschwingung vermieden oder zumindest vermindert wird.In vehicles with an automatic clutch, when rolling downhill, which in the sense of the invention is a downhill run with little or no or without accelerator and / or brake pedal actuation, the clutch can be opened and closed cyclically at low speed. This leads to a vehicle vibration that is uncomfortable for the vehicle driver. This vibration arises from the fact that the vehicle is decelerated by the drag torque of the engine when driving slowly downhill (engine brake). In order to prevent the engine from stalling if the speed is too low, depending on the gear engaged, the clutch is opened when the gearbox speed falls below a specified gearbox speed. When the clutch is open, the vehicle is then accelerated again when rolling downhill until the engagement threshold is exceeded, whereupon the clutch is closed. This re-engagement takes place to restore the flow of power and is generally desired by the driver. The vehicle then decelerates again with the drag torque of the engine until the clutch disengagement threshold is undershot and the clutch is opened. This cyclical behavior leads to vehicle vibration or jerking of the vehicle, which is pronounced and disruptive in vehicles with a high drag torque, in particular in vehicles with a diesel engine. Because the clutch has to be opened and closed several times, the driver experiences an uncomfortable and incomprehensible driving situation over a longer downhill stretch. The invention is therefore based on the object of providing a control method in which the disengagement and engagement when rolling downhill is detected and vehicle vibration is avoided or at least reduced by a slip control with targeted slip or by a targeted modulation of the torque on the clutch which can be transmitted by the clutch ,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das eingangs genanntes Verfahren in der Weise gelöst, daß die Kupplung mit einer Geschwindigkeit geöffnet oder geschlossen wird, deren Betrag kleiner als ein voreinstellbarer Wert ist. Bevorzugt erstreckt sich das Öffnen oder Schließen der Kupplung über eine Zeitspanne von mindestens drei Sekunden, bevorzugt mindestens zehn Sekunden.This object is achieved according to the invention by the method mentioned at the outset in such a way that the clutch is opened or closed at a speed whose amount is less than a preset value. The opening or closing of the clutch preferably extends over a period of at least three seconds, preferably at least ten seconds.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird üblicherweise in eine Steuerungssoftware umgesetzt, die wiederum in eine programmierbare, elektronische Steuereinrichtung implementiert ist.The method according to the invention is usually implemented in control software, which in turn is implemented in a programmable, electronic control device.
Sobald die Fahrsituation des Bergabrollens erkannt wird, öffnet die Kupplung langsam und bleibt so lange offen, bis der Fahrer die Bremse oder das Fahrpedal betätigt. Es kann sein, daß das Fahrzeug, wenn die Kupplung geöffnet bleibt, durch das Bergabrollen langsam von selbst beschleunigt. Es muß dann ab einer bestimmten Drehzahlgrenze, die wesentlich höher liegen kann als die Auskuppelschwelle, die Kupplung wieder langsam geschlossen werden. Dadurch kann unter Umständen noch eine zyklische Schwingung entstehen, deren Frequenz jedoch aufgrund des langsamen Schließens der Kupplung wesentlich kleiner als beim Ruckein des Fahrzeugs ist und sich daher nicht so stark bemerkbar macht. In einer besonderen Ausführungsform wird die Fahrzeugschwingung durch sehr langsames Schließen und Öffnen der Kupplung stark vermindert. Wird beispielsweise beim Bergabrollen sehr langsam ausgekuppelt, z. B. über mindestens 3 sec oder insbesondere über mindestens 10 sec hinweg, und wird gleichzeitig die Auskuppeldrehzahl sehr niedrig gelegt, so öffnet die Kupplung wesentlich später als bei den bekannten Verfahren und das Fahrzeug wird wesentlich später durch das Bergabrollen mit geöffneter Kupplung neuerlich beschleunigt. Dadurch wird die Frequenz der Schwingung sehr stark verringert. Durch das Herabsetzen der Auskuppelschwelle mit gleichzeitig kleiner Hysterese für das Wiedereinkuppeln kann die Amplitude der Schwingung ebenfalls verringert werden, so daß das Schwingen für den Fahrer kaum noch spürbar ist.
ln einer anderen Verfahrensweise wird nach dem Detektieren der Fahrsituation des Bergabrollens die Kupplung voll oder teilweise geschlossen gehalten. Dies geschieht bei teilgeschlossener Kupplung beispielsweise durch Anlegen eines Kupplungsmomentes, das etwas größer als das Schleppmoment des Motors ist. Es kann auch durch Anlegen eines konstanten z. B. gangabhängigen Momentes geschehen. Dadurch wird der Motor gleichmäßig weiter verzögert. Wird die Leerlaufdrehzahl erreicht, kann über einen Leerlaufregler die Leerlaufdrehzahl gehalten werden. Dadurch wird vermieden, daß der Motor abgewürgt wird. So kann eine Schwingung des Fahrzeugs weitgehend unterdrückt werden. Zusätzlich kann die Kupplung kurz vor dem Erreichen der Leerlaufdrehzahl geöffnet werden und so lange geöffnet bleiben, bis der Fahrer die Bremse o- der das Fahrpedal betätigt.As soon as the driving situation of rolling downhill is recognized, the clutch opens slowly and remains open until the driver applies the brakes or the accelerator pedal. If the clutch remains open, the vehicle may slowly accelerate by rolling downhill. From a certain speed limit, which can be significantly higher than the disengagement threshold, the clutch must then be slowly closed again. Under certain circumstances, this can still result in a cyclical oscillation, the frequency of which, however, is considerably lower than when the vehicle is jerked due to the slow engagement of the clutch and is therefore not as noticeable. In a special embodiment, the vehicle vibration is greatly reduced by very slowly closing and opening the clutch. Is disengaged very slowly when rolling downhill, for. B. over at least 3 sec or in particular over at least 10 sec, and at the same time the disengagement speed is set very low, the clutch opens much later than in the known methods and the vehicle is accelerated again much later by rolling downhill with the clutch open. This reduces the frequency of the vibration very much. By lowering the disengagement threshold with a small hysteresis for the re-engagement, the amplitude of the vibration can also be reduced, so that the driver can hardly feel the vibration. In another procedure, the clutch is kept fully or partially closed after the driving situation of rolling downhill has been detected. With a partially closed clutch, this is done, for example, by applying a clutch torque that is somewhat greater than the drag torque of the engine. It can also be done by applying a constant z. B. happen gear-dependent moment. As a result, the engine is decelerated evenly. If the idle speed is reached, the idle speed can be maintained via an idle controller. This prevents the engine from stalling. Vibration of the vehicle can thus be largely suppressed. In addition, the clutch can be opened shortly before idling speed is reached and can remain open until the driver applies the brakes or the accelerator pedal.
Im Rahmen der Aufgabe ist eine Variante des Steuerverfahrens dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung nur so weit offen gehalten wird, daß ein voreinstellbares Kupplungsmoment vom Getriebe auf den Motor übertragen wird.In the context of the task, a variant of the control method is characterized in that the clutch is only kept open enough that a presettable clutch torque is transmitted from the transmission to the engine.
Weitere Lösungen der Aufgabe bestehen in den eingangs genannten Steuerverfahren, bei denen die Beschleunigung oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder der Kupplungsschlupf geregelt wird. Das bedeutet im Sinne dieser Erfindung, daß die Kupplung so weit geöffnet, offen gehalten oder geschlossen wird, daß die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung oder der Kupplungsschlupf einen voreinstellbaren Wert annimmt.Further solutions to the problem consist in the control methods mentioned at the outset, in which the acceleration or the speed of the vehicle or the clutch slip is regulated. For the purposes of this invention, this means that the clutch is opened, held open or closed so far that the speed or the acceleration or the clutch slip takes on a presettable value.
Ist ein Bergabrollen erkannt, wird im Falle einer Lösung durch Regelung der Fahrzeugbeschleunigung auf eine Regelung der Fahrzeugbeschleunigung umgeschaltet. Die Beschleunigung wird entweder gemessen, oder aus der Getriebedrehzahl (optional auch Tacho- oder Raddrehzahl) durch Ableiten bestimmt. Durch Vorgabe einer Soll- Beschleunigung wird die Ist-Beschleunigung an die Soll-Beschleunigung so angenähert und das Kupplungsmoment so verändert, daß sich eine variable Schlupfdrehzahl einstellt, die letztendlich die Fahrzeug-Beschleunigung regelt.If a downhill roll is detected, in the event of a solution, the vehicle acceleration is switched to a control of the vehicle acceleration. The acceleration is either measured or determined from the gearbox speed (optionally also speedometer or wheel speed) by derivation. By specifying a target acceleration, the actual acceleration is approximated to the target acceleration and the clutch torque is changed in such a way that a variable slip speed is set which ultimately regulates the vehicle acceleration.
Ist ein Bergabrollen erkannt, wird im Falle der Lösung durch Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit umgeschaltet. Die Ge-
schwindigkeit wird entweder gemessen, oder aus der Getriebedrehzahl (optional auchIf a downhill roll is detected, in the event of a solution, the vehicle speed is switched to a control of the vehicle speed. The GE- Speed is either measured or from the gearbox speed (optionally also
Tacho- oder Raddrehzahl) bestimmt. Durch Vorgabe einer Soll- Geschwindigkeit wird die Ist- Geschwindigkeit an die Soll- Geschwindigkeit so angenähert und das Kupplungsmoment so verändert, daß sich eine variable Schlupfdrehzahl einstellt, die letztendlich die Fahrzeug- Geschwindigkeit regelt.Speedometer or wheel speed) determined. By specifying a target speed, the actual speed is approximated to the target speed and the clutch torque is changed in such a way that a variable slip speed is set which ultimately regulates the vehicle speed.
Ist ein Bergabrollen erkannt, wird im Falle der Lösung durch Regelung der Schlupfdrehzahl auf eine Schlupfdrehzahlregelung umgeschaltet. Durch Vorgabe einer Soll- Schlupfdrehzahl wird die Ist- Schlupfdrehzahl an die Soll- Schlupfdrehzahl so angenähert und das Kupplungsmoment so verändert, daß sich eine konstante Schlupfdrehzahl einstellt.If a downhill roll is detected, the solution is switched to a slip speed control by regulating the slip speed. By specifying a target slip speed, the actual slip speed is approximated to the target slip speed and the clutch torque is changed so that a constant slip speed is established.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it
Fig. 1 den schematischen Verlauf von Getriebeeingangsdrehzahl nget, Motordrehzahl nmot und Kupplungsmoment Mκ, jeweils in Abhängigkeit von der Zeit t während des Bergabrollens im Stand der Technik undFig. 1 shows the schematic course of transmission input speed n get , engine speed n mot and clutch torque M κ , each in dependence on the time t during the rolling downhill in the prior art and
Fig. 2 den schematischen Verlauf von Getriebeeingangsdrehzahl ngθt, Motordrehzahl nmot und der erfindungsgemäßen Schlupf regelung des Kupplungsmomentes M«, jeweils in Abhängigkeit von der Zeit t während des Bergabrollens, beispielhaft dargestellt für den Fall der Regelung der Schlupfdrehzahl.Fig. 2 shows the schematic course of the transmission input speed n gθt , engine speed n mot and the slip control according to the invention of the clutch torque M «, each as a function of the time t during rolling downhill, shown as an example for the case of regulating the slip speed.
Mit Beginn des Bergabrollens eines Fahrzeugs mit automatisierter Kupplung, wobei weder die Bremse noch das Fahrpedal betätigt werden, sind gemäß Fig. 1 die Getriebeeingangsdrehzahl nget und die Motordrehzahl nmot ei geschlossener Kupplung zunächst gleichgroß und verringern sich mit der Zeit. Das Kupplungsmoment Mκ ist konstant. Sobald die Getriebeeingangsdrehzahl ngθt eine vorgegebene Auskuppeldrehzahl zum Zeitpunkt tA unterschreitet, wird durch die bekannte Kupplungssteuerung die Kupplung geöffnet, um ein Abwürgen des Motors zu vermeiden. Das Unterschreiten der Auskuppeldrehzahl kommt beispielsweise durch das bei haftender Kupplung übertragene Schleppmoment des Motors zustande, das beim Bergabrollen das Fahrzeug stark verzögert. Erfolgt nach dem Öffnen der Kupplung kein Eingriff des Fahrers durch Betätigen der Bremse, so beschleunigt das Fahrzeug (Segeln) infolge des Gefälles der
Fahrstrecke, und die Getriebeeingangsdrehzahl nget steigt an, während die Motordrehzahl nmot konstant bleibt und das Kupplungsmoment Mκ gleich null ist (geöffnete Kupplung). Sobald die Getriebeeingangsdrehzahl nget zum Zeitpunkt tE eine vorgegebene Einkuppeldrehzahl überschreitet, schließt die Kupplung und das Kupplungsmoment MK steigt an, ebenso die Motordrehzahl nmot- Die Motordrehzahl nm0t gleicht sich der Getriebeeingangsdrehzahl nget bis zum Erreichen eines Zwischenmaximums an. Wird die Bremse weiterhin nicht betätigt, so sinkt aufgrund der Kupplungssteuerung der automatisierten Kupplung die Getriebeeingangsdrehzahl ngθt ab, das Kupplungsmoment MK nimmt ab, ebenso die Motordrehzahl nmot und beim Unterschreiten der Auskuppeldrehzahl durch die Getriebeeingangsdrehzahl nget öffnet die Kupplung und der eingangs beschriebene Vorgang wiederholt sich. Im Extremfall wiederholt sich dieser Vorgang zyklisch und verursacht ein unerwünschtes Ruckein des Fahrzeugs bzw. Fahrzeugschwingungen, die vom Fahrer als unangenehm und gefährlich empfunden werden.1, the transmission input speed n get and the engine speed nm ot ei closed clutch are initially of the same size and decrease with time, when a vehicle with an automated clutch begins to roll downhill, with neither the brake nor the accelerator pedal being actuated. The clutch torque M κ is constant. As soon as the transmission input speed n gθt falls below a predetermined disengagement speed at time t A , the known clutch control system opens the clutch in order to avoid the engine stalling. The drop below the disengagement speed is caused, for example, by the drag torque of the engine that is transmitted when the clutch is stuck, which slows the vehicle down sharply when rolling downhill. If the driver does not intervene by operating the brake after opening the clutch, the vehicle accelerates (sailing) due to the gradient of the Travel distance, and the transmission input speed n get increases, while the engine speed n mot remains constant and the clutch torque M κ is zero (open clutch). As soon as the transmission input speed n ge t exceeds a predetermined engagement speed at the time t E , the clutch closes and the clutch torque MK increases, as does the engine speed nmot. The engine speed nm 0 t adjusts itself to the transmission input speed n get until an intermediate maximum is reached. If the brake is still not actuated, the transmission input speed n gθ t drops due to the clutch control of the automated clutch, the clutch torque MK decreases, the engine speed n mot and if the clutch input speed falls below the disengagement speed n get opens the clutch and the one described above The process is repeated. In extreme cases, this process is repeated cyclically and causes an unwanted jerking of the vehicle or vehicle vibrations, which the driver perceives as uncomfortable and dangerous.
Diese zyklischen Schwingungsvorgänge sollen durch die Erfindung vermieden bzw. minimalisiert werden. Hierzu wird anhand Fig. 2 erläutert, wie die Situation des Bergabrollens, das ein Aus- und Einkuppeln auslöst, erkannt und die Kupplungssteuerung durch eine Schlupfregelung (oder eines der anderen beschriebenen Verfahren) abgelöst wird, mittels der durch gezielte Modulation des Kupplungsmomentes an der Kupplung das Entstehen von Schwingungen unterdrückt wird. Wie der Drehzahlverlauf für die Getriebeeingangsdrehzahl nget und Motordrehzahl nmot sowie der Verlauf des Kupplungsmoments MK in Fig. 2 zeigen, entsprechen diese Verläufe bis zum Zeitpunkt tE weitgehend den Vorgängen bei der bekannten Kupplungssteuerung, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Es wird zunächst das Ereignis a)These cyclical oscillation processes are to be avoided or minimized by the invention. 2 explains how the situation of rolling downhill, which triggers disengagement and engagement, is recognized and the clutch control is replaced by a slip control (or one of the other methods described) by means of targeted modulation of the clutch torque on the clutch the generation of vibrations is suppressed. As the speed curve for the transmission input speed nget and engine speed nmot as well as the curve of the clutch torque MK in FIG. 2 show, these curves up to the point in time tE largely correspond to the processes in the known clutch control as shown in FIG. 1. Event a)
nämlich Auskuppeln ohne Bremsbetätigung zum Zeitpunkt tA detektiert und danach das Ereignis b)namely disengagement without brake actuation detected at time t A and then event b)
das ist das Einkuppeln bei konstanter Motordrehzahl nmot- Sobald das Ereignis a) erkannt ist, wird im Steuerprogramm ein Merker „Motor_bremst_Fahrzeug" gesetzt. Wird das Ereignis b) erkannt, so führen die beiden Bedingungen, der Merker „Motor_bremst_Fahrzeug" und das Ereignis b)dazu, daß ein Merker „Einkuppeln bei Bergabrollen" gesetzt wird.
Es wird dann im Falle der Schlupfregelung folgende Aktion ausgeführt: Das Kupplungsmoment Mκ (anfangs gleich null) wird gesteuert aufgebaut, z. B. erfolgt der Aufbau rampen- oder stufenförmig, so lange bis die Getriebeeingangsdrehzal nget kleiner/gleich als ein Drehzahlintervall, gebildet aus der Motordrehzahl nmot plus einer gleichbleibenden Regelabweichung (offset) von beispielsweise 50, 100, 150 Upm, ist. Das Kupplungsmoment Mκ wird danach so moduliert, daß sich an der Kupplung eine negative Schlupfdrehzahl ns = nmot - ngθt einstellt. Aus den beiden Beziehungen ngθt ≤ nm0t + Offset und ns = nmot - ngθt ergibt sich die negative Schlupfdrehzahl ns gemäß ns > (-)Offset. Beispiele für die Soll-Schlupfdrehzahl ns sind dann -50 Upm, -100 Upm, -150 Upm oder weitere Mehrfache einer Basisschlupfdrehzahl ns = -50 Upm, ns= -40 Upm oder -60 Upm.this is the engagement at constant engine speed nm ot - As soon as event a) is recognized, a flag "Motor_bremst_Fahrzeug" is set in the control program. If event b) is recognized, the two conditions, the flag "Motor_bremst_Fahrzeug" and the event b ) to the fact that a flag "clutch when rolling downhill" is set. The following action is then carried out in the case of the slip control: The clutch torque M κ (initially equal to zero) is built up in a controlled manner, e.g. For example, the structure is ramped or stepped until the transmission input speed n get is less than / equal to a speed interval, formed from the motor speed n mot plus a constant control deviation (offset) of, for example, 50, 100, 150 rpm. The clutch torque M κ is then modulated so that a negative slip speed n s = n mo t - n gθt is established at the clutch. The negative slip speed n s according to n s > (-) offset results from the two relationships n gθt ≤ nm 0t + offset and n s = n mo t - n gθt . Examples of the target slip speed n s are then -50 rpm, -100 rpm, -150 rpm or further multiples of a base slip speed n s = -50 rpm, n s = -40 rpm or -60 rpm.
Während der Schlupf regelung wird das Kupplungsmoment MK, wie Fig. 2 zeigt, gleichmäßig moduliert, und es kommt nicht zu einem Auskuppeln, d. h. das Kupplungsmoment wird zu keinem Zeitpunkt gleich null. Die Regelgeschwindigkeit des Kupplungsmoments wird zweckmäßigerweise herabgesetzt, um eine zu starke Modulation des Kupplungsmoments zu vermeiden und Fahrzeugschwingungen weitgehend zu vermeiden. Das Fahrzeug rollt dann infolge der Schlupfregelung im Leerlauf des Motors mit weitgehend konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit bergab und ein zyklisches Öffnen und Schließen der Kupplung unterbleibt weitgehend.During the slip control, the clutch torque MK is modulated uniformly, as shown in FIG. 2, and there is no disengagement, i. H. the clutch torque never becomes zero. The control speed of the clutch torque is expediently reduced in order to avoid excessive modulation of the clutch torque and largely to avoid vehicle vibrations. The vehicle then rolls downhill at largely constant vehicle speed as a result of the slip control when the engine is idling and cyclical opening and closing of the clutch is largely avoided.
Als Eintrittsbedingung für das Wiedereinkuppeln beim Bergabrollen gemäß der Erfindung ist auch die Bedingung eines Grenzwertes für die Kupplungsstemperatur vorgesehen, der nicht überschritten werden darf. Dieser Grenzwert beträgt beispielsweise 300° C. Hierzu mißt ein Sensor laufend die Kupplungstemperatur oder diese wird über ein Berechnungsverfahren von der Kupplungssteuerung berechnet, die um so stärker ansteigt als das übertragene Schleppmoment des Motors größer wird.As an entry condition for the re-engagement when rolling downhill according to the invention, the condition of a limit value for the clutch temperature is also provided, which must not be exceeded. This limit value is, for example, 300 ° C. For this purpose, a sensor continuously measures the clutch temperature or this is calculated by the clutch control using a calculation method, which increases the more the transmitted drag torque of the engine increases.
Die Beendigung der gezielten Kupplungsmodulation zum Bekämpfen der Fahrzeugschwingungen beim Bergabrollen erfolgt beim Vorliegen von Austrittsbedingungen, die nachstehend noch beschrieben werden.The targeted coupling modulation to combat vehicle vibrations when rolling downhill is terminated when exit conditions are present, which will be described below.
In einer Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Steuerverfahren mit gezielter Kupplungsmodulation zum Bekämpfen der Fahrzeugschwingungen beim Bergabrollen folgendermaßen ausgestaltet:
Bei dem Steuerverfahren werden durch die Steuerungssoftware zunächst zwei aufeinander folgende Ereignisse überwacht: a) Auskuppeln ohne Bremsbetätigung; b) Wiedereinkuppeln nach dem Auskuppeln ohne Anstieg der Motordrehzahl. Dies entspricht dem vom Fahrer gewünschten Fahrverhalten. Das Auskuppeln kann erkannt werden, wenn die Getriebeeingangsdrehzahl nget kleiner als die Auskuppelschwelle ist und die zeitliche Änderung dnget/dt (Gradient nget) kleiner als 0 oder einem negativen Schwellwert (entspricht nget fallend) ist und eine Bremse (Betriebs- und/oder Feststellbremse) nicht oder nur leicht betätigt ist. Zusätzlich können die letzten beiden Bedingungen über ein gewisses Drehzahlintervall beobachtet werden: Das Auskuppeln wird erkannt, wenn nget von einer Drehzahl, die sich aus der Auskuppelschwelle (nausk) und einem Offset-Wert (z.B. 50 Upm) zusammensetzt, bis unter die Auskuppelschwelle nausk fällt, ohne daß eine Bremse (stark) betätigt wurde. Nach dem Detektieren des Auskuppeins wird ein Merker „Motor_bremst_Fzg" gesetzt, der zurückgesetzt wird, sobald ein Eingriff des Fahrers durch (stärkeres) Betätigen des Fahrpedals und/oder der Bremse erfolgt. Beim Unterschreiten der Auskuppelschwelle wird die Kupplung gemäß einer Standard-Strategie geöffnet. Das Wiedereinkuppeln wird durch Überschreiten der Einkuppelschwelle durch die Getriebeeingangsdrehzahl nget festgestellt, wobei der Merker Motor_bremst_Fzg noch gesetzt ist.In one embodiment, the control method according to the invention with targeted clutch modulation to combat vehicle vibrations when rolling downhill is configured as follows: In the control process, the control software initially monitors two successive events: a) disengaging without brake actuation; b) Recoupling after disengaging without increasing the engine speed. This corresponds to the driving behavior desired by the driver. The disengagement can be detected when the transmission input speed nget is less than the disengagement threshold and the change over time dnget / dt (gradient nget) is less than 0 or a negative threshold value (corresponds to nget falling) and a brake (service and / or parking brake) is not or only slightly actuated. In addition, the last two conditions can be observed over a certain speed interval: The disengagement is detected when nget of a speed, which is composed of the disengagement threshold (nausk) and an offset value (e.g. 50 rpm), falls below the disengagement threshold nausk without applying a brake (strongly). After detecting the disengagement, a flag "Motor_bremst_Fzg" is set, which is reset as soon as the driver intervenes by (more) pressing the accelerator pedal and / or the brake. If the clutch falls below the disengagement threshold, the clutch is opened according to a standard strategy. The re-engagement is determined by the transmission input speed nget exceeding the engagement threshold, with the Motor_bremst_Fzg flag still being set.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zusätzlich folgender Aspekt gefordert:In a further embodiment, the following aspect is also required:
Die Bergabfahrt wird u.a. bei nicht betätigter Bremse oder nicht betätigtem Fahrpedal folgendermaßen detektiert: Wenn beim Bergabrollen die Kupplung geöffnet wird, ändert sich kurz bevor die Kupplung ganz offen ist, die Motordrehzahl gegenüber der Getriebedrehzahl. Dabei ist dann die Getriebedrehzahl größer als die Motordrehzahl, da bergab mit offener oder teilgeöffneter Kupplung das Fahrzeug beschleunigt wird. Die Getriebedrehzahl kann aber auch dadurch größer als die Motordrehzahl werden, daß sie langsamer als die Motordrehzahl kleiner wird. Es liegt also ein negativer Schlupf vor.The downhill run will include with the brake not actuated or the accelerator pedal not actuated detected as follows: If the clutch is opened while rolling downhill, the engine speed changes compared to the gearbox speed shortly before the clutch is fully open. The gearbox speed is then greater than the engine speed, since the vehicle is accelerated downhill with the clutch open or partially open. The gearbox speed can also be greater than the engine speed by being slower than the engine speed. So there is a negative slip.
Es kann zusätzlich gefordert werden, daß die Getriebedrehzahl für mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. 300 ms) größer als die Motordrehzahl ist.
Dieser Effekt kann als Bedingung für das Vorliegen einer Bergabfahrt herangezogen werden. Im Gegensatz dazu ist beim Anhalten in der Ebene die Motordrehzahl stets größer als die Getriebedrehzahl, da das Fahrzeug in der Ebene langsamer wird. In diesem Fall liegt ein positiver Schlupf vor.It may also be required that the transmission speed be greater than the engine speed for more than a predetermined period of time (eg 300 ms). This effect can be used as a condition for the existence of a downhill run. In contrast, when stopping in the plane, the engine speed is always greater than the transmission speed, since the vehicle slows down in the plane. In this case there is a positive hatch.
Ein weiteres Kriterium für das Vorliegen einer Bergabfahrt besteht darin, daß die Getriebedrehzahl nach dem Auskuppeln konstant bleibt oder größer wird. Dementsprechend wird dazu die Getriebedrehzahl oder eine entsprechende, abgeleitete Größe wie die Raddrehzahl oder die Drehzahl der Tachowelle detektiert oder die zeitliche Ableitung dieser Größen (Gradienten der Getriebedrehzahl, der Rad- oder Tachodrehzahl) herangezogenAnother criterion for the presence of a downhill run is that the gear speed remains constant after the disengagement or becomes greater. Accordingly, the transmission speed or a corresponding, derived variable such as the wheel speed or the speed of the speedometer shaft is detected or the time derivative of these variables (gradient of the transmission speed, the wheel or speedometer speed) is used
In weiterer Ausgestaltung ist zusätzlich noch gefordert, daß das aktuell übertragene Kupplungsmoment gleich 0 ist.In a further embodiment, it is also required that the currently transmitted clutch torque is 0.
Die Eintrittsbedingung für das Wiedereinkuppeln beim Bergabrollen ist, daß der Merker „Motor_bremst_Fzg" gesetzt ist und das Wiedereinkuppeln erkannt ist. Zusätzlich kann als weitere Bedingung noch gefordert werden, daß die Kupplungstemperatur unter einem Grenzwert von beispielsweise 300 °C liegt. Sind diese zwei bzw. drei Bedingungen erfüllt, wird in der Software ein Merker „Einkuppeln beim Bergabrollen" gesetzt.The entry condition for re-engaging when rolling downhill is that the "Motor_bremst_Fzg" flag is set and re-engaging is recognized. In addition, a further condition may be that the clutch temperature is below a limit value of, for example, 300 ° C. If three conditions are met, a "clutch engagement when rolling downhill" flag is set in the software.
Zusätzlich kann als weitere Bedingung noch gefordert werden, daß sich die Kupplungssteuerung nicht in einem Zustand befindet, der während oder kurz nach eines Gangwechsels anliegt.In addition, a further condition can be required that the clutch control is not in a state that is present during or shortly after a gear change.
Der Modus der gezielten Kupplungsmodulation zum Bekämpfen der Fahrzeugschwingungen beim Bergabrollen wird verlassen, d.h. der Merker „Einkuppeln_beim Bergabrollen" wird zurückgesetzt, falls eine oder mehrere der folgenden Bedingungen erfüllt ist (sind):The mode of targeted clutch modulation to combat vehicle vibrations when rolling downhill is exited, i.e. the flag "Einkuppeln_beim Bergabrollen" is reset if one or more of the following conditions is (are) fulfilled:
Bremsbetätigung erfolgt für eine Zeit t1 von beispielsweise länger als z.B. 0s oder 1 s (mit einer bestimmten Stärke); das Fahrpedal wird um einen Mindestwert (Schwellwert) größer als z.B. 0 ° betätigt, vorzugsweise für länger als z.B. 0s bis 0,5 s; die Getriebeeingangsdrehzahl nget ist größer als eine Schwelle von beipielsweise 3000 Upm, aus Sicherheitsgründen; die Getriebeeingangsdrehzahl nget ist kleiner als eine Leerlauf-
drehzahl - Offset (z.B. Offset = 0 bis 50 Upm), dient als Abwürgeschutz für den Motor, und dieKupplungstemperatur ist größer als ein Schwellenwert von z.B. 300 °C. Eine weitere Austrittsbedingung kann das Anfordern oder Erkennen eines Gangwechsels darstellen.The brake is actuated for a time t1 of, for example, longer than 0s or 1 s (with a certain strength); the accelerator pedal is actuated by a minimum value (threshold value) greater than, for example, 0 °, preferably for longer than, for example, 0 s to 0.5 s; the transmission input speed nget is greater than a threshold of 3000 rpm, for example, for safety reasons; the transmission input speed nget is less than an idle speed offset (e.g. offset = 0 to 50 rpm) serves as protection against stalling for the engine, and the clutch temperature is greater than a threshold value of e.g. 300 ° C. Another exit condition may be requesting or recognizing a gear change.
Beim Verlassen des Modus der gezielten Kupplungsmodulation zum Bekämpfen der Fahrzeugschwingungen beim Bergabrollen wird wieder auf die vorher wirksame Kupplungssteuerung übergegangen. Der Übergang kann direkt oder nach einem Angleich der Sollmomente aus der Modulation beim Bergabrollen und der in anderen Fahrsituationen verwendeten Kupplungssteuerung (z.B. rampenförmig) erfolgen.When leaving the mode of the targeted clutch modulation to combat the vehicle vibrations when rolling downhill, the previously effective clutch control is switched over again. The transition can take place directly or after an adjustment of the target torques from the modulation when rolling downhill and the clutch control used in other driving situations (e.g. ramp-shaped).
Eine programmierbare elektronische Steuereinrichtung, die Eingänge aufweist, die mit Mitteln zur Detektierung der Drehzahl eines Motors und/oder eines Getriebes und/oder einer Tachowelle und/oder der Räder und/oder eines einzulegenden und/oder eines eingelegten Ganges des Getriebes verbunden sind und die Ausgänge aufweist, um Steuersignale an eine elektrisch ansteuerbare Kupplungsvorrichtung zu senden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung so verschaltet ist oder programmiert ist, daß jedes der vorstehenden Steuerverfahren ausführbar ist.A programmable electronic control device which has inputs which are connected to means for detecting the speed of a motor and / or a transmission and / or a speedometer shaft and / or the wheels and / or an engaged and / or an engaged gear of the transmission and which Outputs to send control signals to an electrically controllable coupling device, characterized in that the control device is connected or programmed so that each of the above control methods can be carried out.
Bezüglich der elektronischen Regelungs- bzw. Steuerungseinrichtungen mit den entsprechenden Sensoren und Betätigungsmitteln und bezüglich der entsprechenden Steuerungs- bzw. Regelungsverfahren in Fahrzeugen mit automatisierten Kupplungen und Schaltgetrieben wird auf die DE 40 11 850 A1 , die DE 44 26 260 A1 , die DE 197 45 677 A1 und die EP 1 010 606 A1 in diesem Zusammenhang ausdrücklich verwiesen, deren Offenbarungsgehalte bezüglich der Steuereinrichtung und der Sensoren auch Inhalt dieser Anmeldung sind.With regard to the electronic regulating and control devices with the corresponding sensors and actuating means and with regard to the corresponding regulating and regulating methods in vehicles with automated clutches and manual transmissions, reference is made to DE 40 11 850 A1, DE 44 26 260 A1, DE 197 45 677 A1 and EP 1 010 606 A1 expressly referenced in this context, the disclosure contents of which relating to the control device and the sensors are also the content of this application.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
ln Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.The patent claims submitted with the application are proposals for formulation without prejudice for the achievement of further patent protection. The applicant reserves the right to claim further combinations of features previously only disclosed in the description and / or drawings. Back relationships used in subclaims indicate the further development of the subject matter of the main claim through the features of the respective subclaim; they are not to be understood as a waiver of the achievement of independent, objective protection for the combinations of features of the related subclaims.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.Since the subjects of the subclaims can form their own and independent inventions with regard to the prior art on the priority date, the applicant reserves the right to make them the subject of independent claims or declarations of division. They can furthermore also contain independent inventions which have a design which is independent of the objects of the preceding subclaims.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.
The exemplary embodiments are not to be understood as a restriction of the invention. Rather, numerous changes and modifications are possible within the scope of the present disclosure, in particular such variants, elements and combinations and / or materials, which, for example, by combining or modifying individual ones in conjunction with and described in and in the general description and embodiments and the claims Features or elements or procedural steps contained in the drawings can be taken by a person skilled in the art with regard to the solution of the task and, by means of combinable features, lead to a new object or to new procedural steps or procedural step sequences, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working methods.