DE10014963A1

DE10014963A1 - Verfahren zum Steuern einzelner Komponenten eines Antriebsstrangsystems

Info

Publication number: DE10014963A1
Application number: DE10014963A
Authority: DE
Inventors: Rainer Reuthal; Hans-Juergen Schneider
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-03-25
Filing date: 2000-03-25
Publication date: 2001-09-27
Also published as: FR2806672B1; FR2806672A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern einzelner Komponenten eines Antriebsstrangsystems, insbesondere eines Antriebsstrangsystems (11) in einem Fahrzeug (10), beschrieben, wobei das Antriebsstrangsystem (11) einen Motor (12), eine Kupplung (13) und ein automatisiertes Schaltgetriebe (14) aufweist und wobei eine Getriebe-Steuereinrichtung (17) vorgesehen ist, die über eine Kommunikations-Schnittstelle ebenfalls mit dem Motor (12) und/oder der Kupplung (13) verbunden ist und die aufgrund von die aktuelle Betriebssituation des Antriebsstrangsystems (11) kennzeichnenden Signaldaten (19 bis 25), die von der Getriebe-Steuereinrichtung (17) permanent eingelesen werden, den Motor (12) und/oder die Kupplung (13) und das Schaltgetriebe (14) während eines Schaltvorgangs steuert und wobei außerhalb von Schaltvorgängen das Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl durch Betätigung eines Bedienelements vorgegeben wird. Um das Antriebsstrangsystem (11), insbesondere den Motor (12), auch außerhalb von Schaltvorgängen im Hinblick auf die jeweils herrschenden Betriebszustände optimal steuern zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Getriebe-Steuereinrichtung (17) auch außerhalb von Schaltvorgängen sowie unabhängig vom aktuell eingelegten Gang aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten über eine Regelung des Motordrehmoments und/oder der Motordrehzahl in die Motorführung und/oder die Steuerung der Kupplung (13) in bestimmten ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einzelner Komponenten eines Antriebsstrangsystems, insbesondere eines Antriebsstrangsystems in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Antriebsstrangsysteme der genannten Art weisen üblicherweise einen Motor sowie weitere Komponenten wie eine oder mehrere Kupplung(en), ein Getriebe und dergleichen auf. Wird das Antriebsstrangsystem in einem Fahrzeug eingesetzt, kann es sich bei dem Motor um eine Brennkraftmaschine, etwa einen Verbrennungsmotor oder dergleichen handeln. In der Regel ist der Motor abtriebsseitig mit der Kupplung und diese wiederum abtriebsseitig mit dem Getriebe, etwa einem automatisierten Schaltgetriebe, verbunden.

Beim Einsatz derartiger automatisierter Schaltgetriebe ist die Steuerung und Regelung des Motors während eines Gangwechsels eine Grundvoraussetzung. Zur Steuerung ist in der Regel eine Getriebe-Steuereinrichtung vorgesehen, die bei automatisierten Schaltgetrieben über eine Kommunikations-Schnittstelle ebenfalls mit dem Motor und/oder der Kupplung verbunden sein kann. Damit kann die Getriebe-Steuereinrichtung auch auf die Steuerung des Motors und/oder der Kupplung Einfluß nehmen.

Über die Getriebe-Steuereinrichtung wird aufgrund von Signaldaten, die die aktuelle Betriebssituation des Antriebsstrangsystems kennzeichnen und die von der Getriebe- Steuereinrichtung permanent eingelesen werden, der Motor und/oder die Kupplung sowie das Schaltgetriebe während eines Schaltvorgangs gesteuert. Bei Fahrzeugen handelt es sich bei den jeweiligen Betriebssituationen beispielsweise um bestimmte Fahrsituationen.

Außerhalb dieser Schaltvorgänge wird das Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl des Motors durch Betätigung eines Bedienelements, bei dem es sich bei Fahrzeugen beispielsweise um ein Fahrpedal handeln kann, direkt vorgegeben.

Um die die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten in die Getriebe- Steuereinrichtung einlesen und dort ablegen und weiterverarbeiten zu können, ist die Getriebe-Steuereinrichtung mit einer Reihe unterschiedlicher Sensorelemente verbunden, die weiter unten noch näher spezifiziert werden, und die beispielsweise im Bereich des Motors, des Getriebes, der Kupplung sowie anderen Stellen im Antriebsstrangsystem vorgesehen sind. Die jeweils von den Sensorelementen aufgenommenen Signaldaten werden in die Getriebe-Steuereinrichtung eingelesen und dort ausgewertet. Aufgrund dieser Werte werden während eines Schaltvorgangs beispielsweise das Motordrehmoment, die Motordrehzahl, die Kupplung und das Getriebe gesteuert.

Dies kann am Beispiel eines Fahrzeugs wie folgt geschehen. Aufgrund einer großen Bandbreite unterschiedlich ausgestalteter Motoren erfolgt die Steuerung beispielsweise auf Basis des Motordrehmoments. Während einer ersten Phase des Schaltvorgangs wird das Motordrehmoment reduziert, die Kupplung wird geöffnet und das Getriebe wird entkoppelt. In einer zweiten Phase wird der neue Getriebegang ausgewählt, während die Getriebe-Steuereinrichtung über die Kommunikations-Schnittstelle das Motordrehmoment in bezug auf die neue Getriebeeingangsgeschwindigkeit regelt. Dies erfolgt kontinuierlich. In einer dritten Phase wird die Kupplung geschlossen und das Motordrehmoment zurück auf die vom Fahrer über das Fahrpedal vorgegebene Anforderung gebracht. Dadurch kann ein komfortabler Gangwechsel erreicht werden. Der Fahrer muß den Fuß nicht vom Fahrpedal (Gaspedal) nehmen. Die Gasrücknahme zum Gangwechsel und das anschließende Hochregeln des Motors laufen automatisch ab.

Ebenso ist auch eine Regelung über "EGAS" möglich. Hierbei handelt es sich um eine elektronische Motorleistungssteuerung, die an sich im Stand der Technik bereits bekannt ist und die beispielsweise in "BOSCH-Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 22. Auflage, Seite 474" beschrieben ist.

Ein Verfahren zur Durchführung von Schaltvorgängen in einem automatisierten mechanischen Schaltgetriebe, das auf diesem Prinzip beruht, ist beispielsweise in der DE 197 26 724 beschrieben.

Bei diesem bekannten Verfahren wird der Motor nur während des Gangwechsels durch die Getriebe-Steuereinrichtung gesteuert. Es gibt jedoch auch andere Betriebssituationen, in denen eine Steuerung vorteilhaft wäre. Im Fahrzeugbereich etwa existieren eine ganze Reihe von Fahrsituationen, in denen der Fahrer durch direkte Motorbeeinflussung den Fahrkomfort und die Schalt-/Kuppelqualität negativ beeinflussen kann. Zu denken ist hier beispielsweise an Situationen, in denen der Fahrer ungewollt und unkontrolliert das Fahrpedal durchtritt, was zu einem Ausbrechen des Fahrzeugs oder zur Beschädigung einzelner Fahrzeugkomponenten führen kann. Es besteht daher das Bedürfnis, eine Steuerung des Antriebsstrangsystems auch in solchen Fahrsituationen, oder aber bei Übergängen von Anhalten nach Anfahren, bei Schub-/Zuglastwechseln und dergleichen zu verbessern.

In anderem Zusammenhang ist in der DE 197 26 214 ein System zur gemeinsamen Steuerung einer Servokupplung und eines Fahrzeugmotors beschrieben, wobei der Motor und die Kupplung über eine gemeinsame Steuereinrichtung während des Anfahrvorgangs auch außerhalb eines Schaltvorgangs gesteuert werden.

Dieses System agiert zu jedem Zeitpunkt durch Betätigung eines Fahrpedals. Im Betrieb des Fahrzeugs außerhalb des Anfahrvorgangs erfolgt die Motorsteuerung abhängig von der Fahrpedalstellung leistungs- oder momentenskaliert. Während des Anfahrvorgangs, der über Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Kupplungsstellung und des eingelegten Getriebegangs ermittelt wird, wird bei Betätigung des Fahrpedals der Motor und die Kupplung derart gesteuert, daß eine dem Fahrerwunsch entsprechende Beschleunigung beziehungsweise Geschwindigkeit mit geringen Änderungen der Beschleunigung erreicht wird. Dadurch soll sichergestellt werden, daß das Verhalten des Fahrzeugs beim Anfahren für alle Lastsituationen, beispielsweise bei Bergauffahrt, Bergabfahrt, Fahrten mit Hänger und dergleichen gleich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einzelner Komponenten eines Antriebsstrangsystems der eingangs genannten Art derart weiter zu verbessern, daß das Antriebsstrangsystem, und hier insbesondere der Motor und/oder die Kupplung, auch außerhalb von Schaltvorgängen im Hinblick auf die jeweils herrschenden Betriebszustände optimal gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Steuern einzelner Komponenten eines Antriebsstrangsystems, insbesondere eines Antriebsstrangsystems in einem Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Antriebsstrangsystem einen Motor, eine Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments und ein automatisiertes Schaltgetriebe aufweist und wobei eine Getriebe-Steuereinrichtung vorgesehen ist, die über eine Kommunikations-Schnittstelle ebenfalls mit dem Motor und/oder der Einrichtung verbunden ist und die aufgrund von die aktuelle Betriebssituation des Antriebsstrangsystems kennzeichnenden Signaldaten, die von der Getriebe- Steuereinrichtung permanent eingelesen werden, den Motor und/oder die Einrichtung und das Schaltgetriebe während eines Schaltvorgangs steuert und wobei außerhalb von Schaltvorgängen das Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl durch Betätigung eines Bedienelements vorgegeben wird. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe-Steuereinrichtung auch außerhalb von Schaltvorgängen sowie unabhängig vom aktuell eingelegten Gang aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten über eine Regelung des Motordrehmoments und/oder der Motordrehzahl in die Motorführung und/oder die Steuerung der Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments in bestimmten Betriebssituationen eingreift und dabei das durch Betätigung des Bedienelements vorgegebene Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl zeitweilig überlagert.

Bei der Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments kann es sich beispielsweise um wenigstens eine Kupplung, eine Doppelkupplung oder dergleichen handeln.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es möglich, einzelne Komponenten des Antriebsstrangsystems, wie beispielsweise den Motor und/oder die Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments über die Getriebe-Steuereinrichtung auch außerhalb von Schaltvorgängen optimal für die jeweilige Betriebssituation steuern zu können.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß aufgrund der die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten, die ja permanent, und damit auch außerhalb von Schaltvorgängen, von der Getriebe-Steuereinrichtung eingelesen und weiterverarbeitet werden, die Getriebe-Steuereinrichtung auch außerhalb der Schaltvorgänge Einfluß auf die Steuerung einzelner Komponenten im Antriebsstrangsystem nehmen kann.

Üblicherweise wird außerhalb der Schaltvorgänge die Vorgabe des Motordrehmoments und/oder der Motordrehzahl über das Bedienelement vorgenommen. Dabei können jedoch Betriebssituationen auftreten, in denen die über das Bedienelement vorgegebenen Anforderungen zu gefährlichen oder unkomfortablen Resultaten führen würden. Durch das Einlesen der entsprechenden Signaldaten kann eine solche Situation - Beispiele hierzu werden im weiteren Verlauf näher beschrieben - von der Getriebe-Steuereinrichtung erkannt werden. Einzelne Komponenten des Antriebsstrangsystems, insbesondere der Motor und/oder die Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments; , können in geeigneter Weise gesteuert werden, so daß diese negativen Resultate vermieden werden. Die Getriebe-Steuereinrichtung greift also in die Motorführung und/oder die Steuerung der Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments entgegen der aktuellen Vorgabe durch das Bedienelement ein und überlagert diese Vorgaben zeitweilig. Diese Überlagerung erfolgt solange, bis sich die vorherrschende Situation normalisiert hat oder bis ein festgelegtes Resultat erreicht worden ist. Anschließend wird die Motorführung und/oder die Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments wieder auf die über das Bedienelement vorgegebenen Anforderungen eingeregelt beziehungsweise gesteuert. Eventuelle Änderungen der über das Bedienelement erzeugten Vorgaben während dieser durch die Getriebe-Steuereinrichtung durchgeführten überlagerten Steuerung beziehungsweise Regelung werden von der Getriebe-Steuereinrichtung registriert und anschließend in entsprechender Weise berücksichtigt. Auch ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, eventuell schlagartig geänderte Änderungen der Vorgaben über das Bedienelement, beispielsweise wenn das Fahrpedal eines Fahrzeugs schlagartig durchgetreten wird, in einer Weise "abzufedern", daß die damit verbundenen Lastwechseländerungen in "harmonischer" Weise ablaufen.

Im Unterschied zu der DE 197 26 214 wird ein Verfahren vorgeschlagen, mit dem in bestimmten Betriebssituationen außerhalb von Schaltsituationen ein Eingriff auf einzelne Komponenten des Antriebsstrangsystems, insbesondere auf den Motor und/oder die Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments, über die Getriebe- Steuereinrichtung erfolgt, wobei zeitweilig der Vorgabe durch das Bedienelement überlagert wird und eine Regelung beziehungsweise Steuerung unabhängig von dieser Vorgabe erfolgt, um damit unkomfortable oder gefährliche Situationen auszuschalten. In diesen Phasen ist die Vorgabe durch das Bedienelement, etwa die Vorgabe durch ein Fahrpedal, nicht ausschlaggebend für die Steurung beziehungsweise Regelung. Im Unterschied dazu ist bei der DE 197 26 214 immer die Bedienung des Fahrpedals der Auslöser für eine Steuerung beziehungsweise Regelung. Je nach Betriebszustand wird diese Fahrpedalbedienung lediglich in unterschiedlicher Weise interpretiert. Dabei ist eine zeitweilig überlagerte Regelung beziehungsweise Steuerung dieser Fahrpedalvorgabe nicht gewollt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft unabhängig von der jeweils gewählten oder eingestellten Gangstellung während des gesamten Betriebs des Antriebsstrangsystems ab. Die Signaldaten werden von verschiedenen Sensorelementen aufgenommen und an die Getriebe-Steuereinrichtung weitergeleitet und in dieser abgelegt. Aus den eingelesenen Signaldaten wird ein aktueller Betriebszustand ermittelt, der mit der aktuellen Vorgabe durch das Bedienelement verglichen wird. Wenn eine Diskrepanz auftritt, wird die durch das Bedienelement erzeugte Vorgabe zeitweilig überlagert.

Die Erfindung ist grundsätzlich nicht auf bestimmte Antriebsstrangsystem-Typen beschränkt. So ist es beispielsweise denkbar, das Verfahren für Antriebsstränge in jeder Form von Maschinen einzusetzen. Vorzugsweise wird das Verfahren jedoch im Zusammenhang mit Fahrzeugen jeder Art wie Landfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Luftfahrzeugen und so weiter eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt findet das Verfahren Anwendung bei Landfahrzeugen wie Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen und dergleichen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Kraftfahrzeugs beschrieben, ohne jedoch deren Umfang auf diese spezielle Einsatzform zu beschränken.

In diesem Fall kann das Bedienelement beispielsweise als Fahrpedal oder als Regeleinrichtung zur Festlegung des Fahrzeuggeschwindigkeit (Tempomat) ausgebildet sein.

Wie bereits erwähnt, werden verschiedene Signaldaten, die eine bestimmte Fahrsituation (Betriebssituation) kennzeichnen, in die Getriebe-Steuereinrichtung eingelesen. Im Bereich von Kraftfahrzeugen kommen eine ganze Reihe unterschiedlicher Signaldaten in Frage. Nachfolgend sollen einige exemplarische, nicht ausschließliche Beispiele genannt werden. So können beispielsweise Signaldaten bezüglich der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl der einzelnen Räder, der Getriebeeingangsgeschwindigkeit, des jeweils aktuell eingelegten Schaltgangs, der aktuellen Kupplungsstellung, der aktuellen Stellung des Bedienelements - etwa der aktuellen Position eines Fahrpedals - zur Bestimmung der aktuellen Fahrervorgabe, des aktuellen Motordrehmoments, der aktuellen Motordrehzahl, weiterer Informationen bezüglich des Motormanagements und der dergleichen in die Getriebe-Schalteinrichtung eingelesen und dort abgelegt und weiterverarbeitet werden.

Weiterhin können in der Getriebe-Schalteinrichtung zu den einzelnen Signaldaten korrespondierende Referenzwerte abgelegt sein. Diese Referenzwerte können beispielsweise in Form absoluter Werte, in Form von Kennlinien und der gleichen vorhanden sein. Die über die Sensorelemente gemessenen aktuellen Signaldaten werden in der Getriebe-Steuereinrichtung mit den jeweiligen Referenzwerten verglichen. Bei Überschreitung oder Unterschreitung der Referenzwerte werden die Komponenten des Antriebsstrangsystems, insbesondere der Motor und/oder die Kupplung, in geeigneter Weise gesteuert beziehungsweise geregelt. Dies soll nachfolgend anhand einiger Beispiele näher erläutert werden.

Vorteilhaft kann die Steuereinrichtung aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Anstiegsbegrenzung für das Motordrehmoment generieren. Dies ist insbesondere während des Anfahrvorgangs oder während Betriebszuständen bei Fahrten mit geschlossenem Antriebsstrang von Vorteil, wobei der Fahrkomfort deutlich erhöht und die Gefahr riskanter Situationen reduziert wird.

Die Anstiegsbegrenzung für das Motordrehmoment stellt eine Art Filterfunktion für die Fahrervorgabe dar. Außerhalb von Schaltvorgängen wird die Anforderung in der Regel durch den Fahrer über eine Betätigung des Bedienelements vorgegeben. Wenn der Fahrer beispielsweise während einer Anfahrt das Fahrpedal schlagartig durchtritt, oder dies während der Fahrt tut oder vom Gas geht (tip in tip out), kann durch den Motoreingriff das Motordrehmoment so gesteuert werden, daß sich trotz dieser "Störung" ein harmonischer Anfahrvorgang ergibt, beziehungsweise spürbare Längsbeschleunigungsänderungen (Rucke) während der Fahrt vermieden werden. In diesem Fall erfolgt die Längsbeschleunigungsänderung "sanft" und harmonisch. Allerdings wird die Fahrervorgabe berücksichtigt, insbesondere dann, wenn der Fahrer durch das schlagartige starke Betätigen des Fahrpedals eine entsprechende Fahrtänderung beabsichtigt. Die ansonsten stattfindenden sprunghaften Lastwechselreaktionen werden allerdings vermieden.

Durch die Generierung einer Anstiegsbegrenzung für das Motordrehmoment können Funktionen des Zwei-Massen-Schwungrads (ZMS) und/oder der Torsionsdämpfer in der Kupplung unterstützt oder teilweise sogar ersetzt werden. Auch kann hierdurch die Fahrsicherheit erhöht werden, da bei niedrigen Fahrbahnreibwerten eine aktive Fahrzeugstabilisierung erzielt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine maximale Anfahrdrehzahl für den Motor generieren. Dies ist insbesondere beim Anfahren des Fahrzeugs von Vorteil, da dadurch der Anfahrkomfort erhöht wird. Durch Absenkung der Motordrehzahl wird nämlich eine Reduzierung des Geräuschpegels erreicht. Weiterhin kann eine Reduzierung der Kupplungsbelastung erzielt werden, da diese um so geringer ist, je niedriger die Anfahrdrehzahl ist.

Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Überhöhung des Motordrehmoments generieren. Dies ist beispielsweise während des Anfahrens von Vorteil. Speziell bei leistungsschwächeren Motoren kann durch eine Drehmomentüberhöhung, was bedeutet, das das tatsächliche Drehmoment höher als der Fahrerwunsch ist, das Anfahrverhalten verbessert werden. Dies gilt für alle Anfahrsituationen mit hoher Last, wie zum Beispiel dem Anfahren am Berg, einem Hängerbetrieb und dergleichen.

Die Erhöhung des Motordrehmoments führt aber auch zu einer Komfortverbesserung, etwa indem ein Anrollen in falscher Fahrtrichtung unterbunden wird. Wird ein Anrollen in falscher Fahrtrichtung erkannt, etwa ein Rückwärtsrollen mit eingelegtem Vorwärtsgang oder umgekehrt, kann durch geeignetes Kupplungspositionieren und eine Dremomenterhöhung über die Getriebe- Steuereinrichtung das Fahrzeug abgebremst beziehungsweise zum Stillstand gebracht werden.

Vorteilhaft kann die Steuereinrichtung aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Reduzierung des Motordrehmoments generieren. Dies ist wiederum insbesondere während des Anfahrvorgangs oder während Betriebszuständen bei Fahrten mit geschlossenem Antriebsstrang von Vorteil, wobei der Fahrkomfort deutlich erhöht und die Gefahr riskanter Situationen reduziert wird.

Insbesondere kann hierdurch in bestimmten Situationen eine Fahrzeugstabilisierung erreicht werden. Besonders auf Fahrbahnbelägen mit niedrigem Reibwert kann über die Getriebe-Steuereinrichtung eine Anfahr- beziehungsweise Radschlupfregelung dargestellt werden. Dazu werden die einzelnen Raddrehzahlen über entsprechende Sensorelemente erfaßt und von der Getriebe-Steuereinrichtung eingelesen. Bei entsprechenden Werten wird das Motordrehmoment über die Getriebe- Steuereinrichtung reduziert, so daß ein Ausbrechen des Fahrzeugs unterbunden wird. In dieser Ausgestaltungsform können einzelne Funktionen einer Anti-Schlupf- Regelung (ASR), die heutzutage in vielen Fahrzeugen vorhanden ist, durch die Getriebe-Steuereinrichtung dargestellt werden, was nicht zuletzt zu einer Kostenersparnis führt.

In weiterer Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Begrenzung des Motorleerlaufdrehmoments generieren. Dies führt unter anderem zu einer Komfortverbesserung beim Anhalten des Fahrzeugs. Insbesondere bei Motoren mit hohem Drehmoment im Bereich der Leerlaufdrehzahl - etwa bei Dieselmotoren - gestaltet sich ein Erkennen des Anhaltens als schwierig, da auch unter Last keine Unterschreitung der Leerlaufdrehzahl erreicht wird. Dies kann dazu führen, daß die Kupplung nicht geöffnet wird und das Fahrzeug über einen Leerlaufregler weiterfährt. In einem solchen Fall kann die Information, daß der Leerlaufregler das Motordrehmoment aufregelt, von der Getriebe-Steuereinrichtung dazu genutzt werden, einen Anhaltewunsch zu erkennen. Aufgrund dieser Information wird das Drehmoment reduziert und gleichzeitig die Kupplung geöffnet. Auf diese Weise können Auskuppelschläge, Drehzahlüberschwinger und dergleichen vermieden werden.

Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Begrenzung für den Gradienten (d/dt) des Motordrehmoments generieren. Dies ist insbesondere beim Übergang Anhalten-Anfahren des Fahrzeugs von Vorteil, da hierdurch der Fahrkomfort erhöht wird.

Speziell in der Situation des Heranfahrens an eine Kreuzung, was einem Anhaltevorgang entspricht, und einem direkt anschließenden Anfahren, ohne vorher vollständig zum Stillstand gekommen zu sein, ist es wichtig, diesen Übergang harmonisch und komfortabel zu gestalten. Das grundsätzliche Problem hierbei stellt sich folgendermaßen dar:

Beim Anhalten werden die Gänge des automatisierten Schaltgetriebes automatisch zurückgeschaltet. Bei diesen sogenannten Ausrollschaltungen findet üblicherweise kein Motoreingriff statt. Wird in diese Situation hinein Gas gegeben, muß zunächst der aktuelle Gangwechsel abgeschlossen werden, bevor die Kupplung wieder geschlossen werden kann. Während dieser Zeit kann der Motor frei hochdrehen. Das anschließende Anfahren würde dann mit sehr hoher Anfahrdrehzahl erfolgen. Durch eine Begrenzung für den Gradienten (d/dt) des Motordrehmoments kann dieser Übergang harmonisch und komfortabel gestaltet werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Fig. 1 in schematischer Ansicht eine Schaltungsanordnung für ein Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 ist ein Antriebsstrangsystem 11 für ein Fahrzeug 10 dargestellt. Das Antriebsstrangsystem 11 weist einen Motor - hier einen Verbrennungsmotor - 12 auf, der abtriebsseitig mit einer Einrichtung 13 zur Übertragung des Drehmoments, hier einer Kupplung, verbunden ist. Die Kupplung 13 wiederum ist abtriebsseitig mit einem automatisierten Schaltgetriebe 14 verbunden. Das im Antriebsstrangsystem 11 erzeugte Drehmoment wird auf eine Achse 15 und von dort auf die Fahrzeugräder 16 übertragen.

Um das Schaltgetriebe 14 steuern zu können, ist eine Getriebe-Steuereinrichtung 17 vorgesehen. Diese ist über eine entsprechende Kommunikations-Schnittstelle (nicht dargestellt) sowohl mit dem Motor 12, als auch mit der Kupplung 13 verbunden. Die Getriebe-Steuereinrichtung 17 steht mit einer Motorsteuerung 18 in Wechselwirkung. Je nach Ausgestaltungsform könnten die beiden Steuereinrichtungen 17, 18 auch in einem einzigen Bauteil integriert sein.

In der Getriebe-Steuereinrichtung 17 werden die die aktuelle Betriebssituation des Antriebsstrangsystems 11, das heißt die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs 10, kennzeichnenden Signaldaten permanent eingelesen. Die einzelnen Signaldaten werden über entsprechende Sensorelemente erfaßt und über entsprechende Signalleitungen an die Getriebe-Steuereinrichtung 17 weitergeleitet, wo sie eingelesen, ausgewertet und abgelegt werden. Die einzelnen Signaldaten repräsentieren dabei solche Fahrzeugdaten, über die die jeweilige Fahrsituation des Fahrzeugs genau ermittelt werden kann.

Einige dieser Fahrzeugdaten, beziehungsweise die dazu notwendigen Sensorelemente sind in Fig. 1 dargestellt. Zum einen ist ein Sensorelement 19 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen. Weiterhin ist die Getriebe- Steuereinrichtung 17 mit einem Sensorelement 20 zur Erfassung der Getriebeeingangsgeschwindigkeit, einem Sensorelement 21 zur Erfassung der Raddrehzahlen, einem Sensorelement 22 zur Erfassung der Zündungseinschaltung, einem Sensorelement 23 zur Erfassung der Position des Fahrpedals sowie einem Sensorelement 24 zur Erfassung der Gangvorgabe verbunden. Darüber hinaus können noch weitere Sensorelemente 25 zur Erfassung anderer Signaldaten vorgesehen sein.

Nachfolgend wird nun das Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangsystems 11 beschrieben. Dabei erfolgt die Steuerung vorzugsweise auf Basis des Motordrehmoments. Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird aufgrund der die aktuelle Fahrsituation kennzeichnenden Signaldaten, die von der Getriebe-Steuereinrichtung 17 permanent eingelesen werden, der Motor 12, die Kupplung 13 und das Getriebe 14 während eines Schaltvorgangs über die Getriebe- Steuereinrichtung 17 gesteuert beziehungsweise geregelt. Während einer ersten Phase des Schaltvorgangs wird das Motordrehmoment reduziert, die Kupplung 13 wird geöffnet und das Getriebe 14 wird entkoppelt. In einer zweiten Phase wird der neue Getriebegang ausgewählt, während die Getriebe-Steuereinrichtung 17 über die Kommunikations-Schnittstelle das Motordrehmoment in bezug auf die neue Getriebeeingangsgeschwindigkeit regelt. Dies erfolgt kontinuierlich. In einer dritten Phase wird die Kupplung 13 geschlossen und das Motordrehmoment zurück auf die vom Fahrer über das Fahrpedal vorgegebene Anforderung gebracht. Dadurch kann ein komfortabler Gangwechsel erreicht werden. Der Fahrer muß den Fuß nicht vom Fahrpedal (Gaspedal) nehmen. Die Gasrücknahme zum Gangwechsel und das anschließende Hochregeln des Motors 12 laufen automatisch ab.

Erfindungsgemäß ist es nun ebenfalls möglich, das Drehmoment und/oder die Drehzahl des Motors 12 und/oder die Kupplung 13 auch außerhalb von Schaltvorgängen über die Getriebe-Steuereinrichtung 17 zu regeln beziehungsweise zu steuern. Aufgrund der permanent eingelesenen Signaldaten kann die Getriebe- Steuereinrichtung 17 außerhalb von Schaltvorgängen sowie unabhängig vom aktuell eingelegten Gang aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten über eine Regelung des Motordrehmoments und/oder der Motordrehzahl in die Motorführung und/oder die Steuerung der Kupplung 13 in bestimmten Betriebssituationen eingreifen. Beispiele hierzu sind im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert, so daß diesbezüglich an dieser Stelle auf die genannten Beispiele verwiesen wird.

Üblicherweise werden die Anforderungen an das Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl außerhalb von Schaltvorgängen über eine entsprechende Betätigung eine Bedienelements, beispielsweise eines Fahrpedals, durch den Fahrer vorgegeben. Es können jedoch Situationen auftreten, in denen eine solche Vorgabe zu Komfortverlusten oder zu riskanten Situationen führt. Diese Situationen werden über die von den Sensorelementen 19 bis 25 erfaßten Signaldaten innerhalb der Getriebe-Steuereinrichtung 17 erkannt. Darauf greift diese in die Motorführung und/oder die Steuerung der Kupplung 13 ein, wobei das durch Betätigung des Bedienelements vorgegebene Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl zeitweilig überlagert wird. Anschließend erfolgt die Vorgabe wiederum über das Bedienelement.

Bezugszeichenliste

10

Fahrzeug

11

Antriebsstrangsystem

12

Motor (Verbrennungsmotor)

13

Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments (Kupplung)

14

automatisiertes Schaltgetriebe

15

Achse

16

Rad

17

Getriebe-Steuereinrichtung

18

Motorsteuerung

19

Sensorelement (zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit)

20

Sensorelement (zur Erfassung der Getriebeeingangsgeschwindigkeit)

21

Sensorelement (zur Erfassung der Raddrehzahlen)

22

Sensorelement (zur Erfassung der Zündungseinschaltung)

23

Sensorelement (zur Erfassung der Position des Fahrpedals)

24

Sensorelement (zur Erfassung der Gangvorgabe)

25

Sensorelement (zur Erfassung anderer Signaldaten)

Claims

1. Verfahren zum Steuern einzelner Komponenten eines Antriebsstrangsystems, insbesondere eines Antriebsstrangsystems (11) in einem Fahrzeug (10), wobei das Antriebsstrangsystem (11) einen Motor (12), eine Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments (13) und ein automatisiertes Schaltgetriebe (14) aufweist und wobei eine Getriebe-Steuereinrichtung (17) vorgesehen ist, die über eine Kommunikations-Schnittstelle ebenfalls mit dem Motor (12) und/oder der Einrichtung (13) verbunden ist und die aufgrund von die aktuelle Betriebssituation des Antriebsstrangsystems (11) kennzeichnenden Signaldaten, die von der Getriebe-Steuereinrichtung (17) permanent eingelesen werden, den Motor (12) und/oder die Einrichtung (13) und das Schaltgetriebe (14) während eines Schaltvorgangs steuert und wobei außerhalb von Schaltvorgängen das Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl durch Betätigung eines Bedienelements vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe-Steuereinrichtung (17) auch außerhalb von Schaltvorgängen sowie unabhängig vom aktuell eingelegten Gang aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten über eine Regelung des Motordrehmoments und/oder der Motordrehzahl in die Motorführung und/oder die Steuerung der Einrichtung zur Übertragung des Drehmoments (13) in bestimmten Betriebssituationen eingreift und dabei das durch Betätigung des Bedienelements vorgegebene Motordrehmoment und/oder die Motordrehzahl zeitweilig überlagert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zum Steuern eines Antriebsstrangsystems (11) in einem Fahrzeug (10) eingesetzt wird und daß das Bedienelement als Fahrpedal oder als Regeleinrichtung zur Festlegung des Fahrzeuggeschwindigkeit ausgebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Anstiegsbegrenzung für das Motordrehmoment generiert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine maximale Anfahrdrehzahl für den Motor generiert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Überhöhung des Motordrehmoments generiert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Reduzierung des Motordrehmoments generiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Begrenzung des Motorleerlaufdrehmoments generiert.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (17) aufgrund der eingelesenen, die aktuelle Betriebssituation kennzeichnenden Signaldaten außerhalb von Schaltvorgängen eine Begrenzung für den Gradienten (d/dt) des Motordrehmoments generiert.