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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Kraftfahrzeug,
das eine von einem Fahrzeugführer
mittels eines Fahrpedals ansteuerbare Verbrennungskraftmaschine
aufweist, die über
eine Kupplungseinrichtung auf mindestens eine Antriebsachse des
Kraftfahrzeugs wirkt.
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Derartige
Betriebsverfahren sind allgemein bekannt.
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Kraftfahrzeuge
weisen die verschiedensten Betriebszustände auf. Im vorliegenden Fall
ist ein Betriebszustand des Kraftfahrzeugs von Bedeutung, bei dem
das Fahrpedal sich in einer Ruhestellung befindet und die Verbrennungskraftmaschine
mit der Antriebsachse nicht drehfest verbunden ist und ein Schleppmoment
abgibt, das auf die mindestens eine Antriebsachse ausübbar ist.
Auch in diesem Betriebszustand (wie auch in jedem anderen Betriebszustand)
erfasst eine Steuereinrichtung einen Ansteuerzustand des Fahrpedals
und wertet ihn aus.
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In
diesem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs kann es vorkommen, dass
das auf die mindestens eine Antriebsachse tatsächlich ausgeübte Schleppmoment
das Kraftfahrzeug in Bewegung versetzt (Rollen bzw. Kriechen), obwohl
das Fahrpedal nicht betätigt
ist. Wenn nun das Kraftfahrzeug in diesem Betriebszustand während des
Rollens auf Widerstand stößt, beispielsweise
auf Grund einer zu bewältigenden Steigung
oder auf Grund eines Hindernisses wie z. B. eines Bordsteins, besteht
die Möglichkeit,
dass das Kraftfahrzeug zum Stillstand kommt, obwohl keine Bremseinrichtung
des Kraftfahrzeugs betätigt
ist.
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Solange
in diesem Fall der Fahrzeugführer im
Kraftfahrzeug verbleibt, ist dieser Zustand unkritisch. Es besteht
aber die Gefahr, dass der Fahrzeugführer irrig annimmt, das Kraftfahrzeug
sei hinreichend gesichert, könne
also nicht wegrollen, und das Kraftfahrzeug daher verlässt. Wenn
nunmehr, nach dem Verlassen des Kraftfahrzeugs durch den Fahrzeugführer, weitere
Einflüsse
auf das Kraftfahrzeug wirken (z. B. eine Gewichtsreduzierung des
Kraftfahrzeugs durch das Aussteigen des Fahrzeugführers und/oder
weiterer Passagiere des Kraftfahrzeugs), ist es möglich, dass
das Kraftfahrzeug sich wieder in Bewegung setzt. Da jetzt aber der
Fahrzeugführer
nicht mehr das Kraftfahrzeug kontrollieren kann, besteht die Gefahr
unvorhersehbarer Sach- und Personenschäden.
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Eine
erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, mit
an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit zu verhindern, dass
der Fahrzeugführer
im oben genannten Betriebszustand, also wenn das Kraftfahrzeug von
selbst zum Stillstand gekommen ist, das Kraftfahrzeug versehentlich
verlässt.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Steuereinrichtung zusätzlich
zum Ansteuerzustand des Fahrpedals auch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs
und einen Ansteuerzustand eines Bremspedals erfasst und, wenn das
Kraftfahrzeug bei unbetätigtem
Fahrpedal und unbetätigtem
Bremspedal trotz des auf die mindestens eine Antriebsachse tatsächlich ausgeübten Schleppmoments
zum Stillstand kommt, durch entsprechendes Ansteuern mindestens
eines Beeinflussungselements das auf die mindestens eine Antriebsachse
tatsächlich
ausgeübte Schleppmoment
variiert. Denn dadurch kann in aller Regel erreicht werden, dass
das Kraftfahrzeug sich zumindest ein Stück weiter bewegt. Dies wird
in der weit überwiegenden
Mehrzahl der Fälle
den Fahrzeugführer
dazu veranlassen, im Kraftfahrzeug zu bleiben.
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Die
Art der Variation des Schleppmoments ist nahezu beliebig. Insbesondere
kann das auf die mindestens eine Antriebsachse tatsächlich ausgeübte Schleppmoment
alternativ erhöht,
erniedrigt, alternierend erhöht
und erniedrigt und im Extremfall sogar in seiner Wirkrichtung umgekehrt
werden.
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Ebenso
kann auch das Beeinflussungselement verschiedener Natur sein und
auch auf verschiedene Weise angesteuert werden. Beispielweise ist
es möglich,
dass das Beeinflussungselement die Verbrennungskraftmaschine selbst
ist. In diesem Fällen
kann das von der Verbrennungskraftmaschine abgegebene Schleppmoment
variiert werden, aber selbstverständlich nicht in seiner Wirkrichtung
umgekehrt werden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass
das Beeinflussungselement die Kupplungseinrichtung ist. In diesem
Fall kann ein Öffnungs-
bzw. Schließzustand
der Kupplungseinrichtung variiert werden. Schließlich ist es – ebenso
alternativ oder zusätzlich – auch möglich, dass
das Beeinflussungselement ein mehrstufiges Getriebe ist, das zwischen
der Verbrennungskraftmaschine und der mindestens einen Antriebsachse
angeordnet ist. In diesem Fall kann beispielsweise ein anderer Gang – gegebenenfalls
mit Fahrtrichtungsumkehr – eingelegt werden
oder eine Neutralstellung des Getriebes angewählt werden. Wenn das Getriebe
zwischen der Kupplungseinrichtung und der mindestens einen Antriebsachse
angeordnet ist und mindestens einen Elektromotor aufweist, der auf
eine Welle des Getriebes wirkt, ist es weiterhin auch möglich, diesen
Elektromotor entsprechend anzusteuern.
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Wenn
die Steuereinrichtung auch einen Belegungszustand des Fahrersitzes
erfasst und auswertet, ist das erfindungsgemäße Betriebsverfahren besonders
komfortabel und betriebssicher realisierbar.
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Denn
beispielsweise kann die Steuereinrichtung das auf die mindestens
eine Antriebsachse tatsächlich
ausgeübte
Schleppmoment bei nicht belegtem Fahrersitz sofort und bei belegtem
Fahrersitz erst nach Ablauf einer ersten Wartezeit von z. b. 5 bis 30
Sekunden verändern.
Dies führt
im erstgenannten Fall dazu, dass der Fahrer in der Mehrzahl der
Fälle noch
eingreifen kann und im zweiten Fall z. B. das bekannte und gewohnte
Kriechen des Kraftfahrzeugs erhalten bleibt.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es auch möglich,
dass die Steuereinrichtung bei nicht belegtem Fahrersitz das Kraftfahrzeug
zumindest gegen schleppmomentbedingtes Wegrollen sichert. Diese Sicherung
kann z. B. durch Betätigen
mindestens einer Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Es
kann sofort bei Erkennen des nicht belegten Fahrersitzes ausgeführt werden.
Spätestens
nach Ablauf einer zweiten Wartezeit von z. B. 2 bis 10 Sekunden sollte
das Sichern aber erfolgen. Es sollte weiterhin vorzugsweise unabhängig davon
erfolgen, ob das Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist oder nicht.
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Weiterhin
ist es möglich,
dass die Steuereinrichtung auch einen Öffnungszustand einer Fahrertür des Kraftfahrzeugs
erfasst und auswertet. Dies kann alternativ oder zusätzlich zur
Erfassung und Auswertung des Belegungszustandes des Fahrersitzes
erfolgen.
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Bei
Erfassen und Auswerten des Öffnungszustands
der Fahrertür
ist es beispielsweise möglich, dass
die Steuereinrichtung spätestens
nach Ablauf einer dritten Wartezeit von z. B. 30 Sekunden bis 2 Minuten
das Kraftfahrzeug durch entsprechendes Ansteuern der mindestens
einen Bremseinrichtung zum Stillstand bringt, wenn das Kraftfahrzeug
rollt, das Fahrpedal sich in der Ruhestellung befindet und die Fahrertür geöffnet ist.
Mit dieser Vorgehensweise wird z. B. insbesondere deshalb, weil
erst der Ablauf der dritten Wartezeit abgewartet wird, ein Einparken mit
geöffneter
Fahrertür
ermöglicht.
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Eine
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, zu verhindern,
dass das Kraftfahrzeug sich auf Grund des Schleppmoments überhaupt
in Bewegung setzt.
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Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die Steuereinrichtung bei unbetätigtem Fahrpedal und stehendem
Kraftfahrzeug durch entsprechendes Ansteuern mindestens eines Beeinflussungselements ein
schleppmomentbedingtes Rollen des Kraftfahrzeugs verhindert.
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Die
Beeinflussungseinrichtung kann beispielsweise als von der Kupplungseinrichtung
verschiedene Klauenkupplung ausgebildet sein, die zwischen der Verbrennungskraftmaschine
und der mindestens einen Antriebsachse angeordnet ist. Denn ein Öffnen der
Klauenkupplung bewirkt, dass das Schleppmoment zwar von der Verbrennungskraftmaschine
noch abgegeben wird, aber nicht mehr auf die mindestens eine Antriebsachse übertragen
wird.
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Die
Beeinflussungseinrichtung kann auch als Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs
ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Sicherung des Kraftfahrzeugs
gegen Wegrollen besonders zuverlässig.
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Weiterhin
ist es auch möglich,
dass die Beeinflussungseinrichtung als mindestens ein Elektromotor
ausgebildet ist, der auf eine zwischen der Kupplungseinrichtung
und der mindestens einen Antriebsachse angeordnete Welle wirkt.
In diesem Fall kann z. B. ein aktives Festhalten der Welle erfolgen.
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Schließlich ist
es noch möglich,
dass zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der mindestens einen
Antriebsachse ein DCT mit zwei Getriebesträngen angeordnet ist, die Kupplungseinrichtung
zwei Teilkupplungen aufweist, von denen je eine je einen der zwei
Getriebestränge
kuppelt, in je einem der Getriebestränge ein Vorwärts- und
ein Rückwärtsgang
eingelegt ist und die Beeinflussungseinrichtung der Kupplungseinrichtung
entspricht.
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Es
ist möglich,
dass der Ansteuerzustand zum Verhindern des Wegrollens fest vorgegeben
ist. Vorzugsweise aber regelt die Steuereinrichtung die Beeinflussungseinrichtung
nach, so dass das Kraftfahrzeug nicht rollt.
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Vom
Prinzip her ist es möglich,
das schleppmomentbedingte Wegrollen des Kraftfahrzeugs stets zu
verhindern, wenn das Kraftfahrzeug steht und das Fahrpedal nicht
betätigt
ist. Vorzugsweise aber wird das schleppmomentbedingte Rollen des
Kraftfahrzeugs nur dann verhindert, wenn weitere Bedingungen erfüllt sind.
Beispielsweise ist es möglich,
das schleppmomentbedingte Rollen des Kraftfahrzeugs nur dann zu
verhindern, wenn es mittels mindestens einer Bremseinrichtung des
Kraftfahrzeugs zum Stillstand gebracht wurde. Auch ist es möglich, das schleppmomentbedingte
Wegrollen erst nach Ablauf einer vierten Wartezeit von z. B. 2 bis
10 Sekunden und/oder nur für
eine Haltezeit von z. B. 10 bis 20 Sekunden zu verhindern.
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Das
Betriebsverfahren ist besonders komfortabel ausführbar, wenn die Steuereinrichtung
einen Wählzustand
einer vom Fahrzeugführer
zu betätigenden
Wähleinrichtung
erfasst, mittels derer einem zwischen der Verbrennungskraftmaschine
und der mindestens einen Antriebsachse angeordneten mehrstufigen
Getriebe zumindest eine Sollfahrrichtung vorgebbar ist. Denn dann
ist es beispielsweise möglich,
dass die Steuereinrichtung nach Ablauf der Haltezeit das mindestens
eine Beeinflussungselement derart ansteuert, dass auf die mindestens
eine Antriebsachse ein in die Sollfahrrichtung wirkendes Schleppmoment
ausgefügt
wird. Diese Vorgehensweise erfordert insbesondere bei einem DCT
ein entsprechendes Ansteuern der Teilkupplungen.
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Alternativ
oder zusätzlich
ist es auch möglich,
dass die Steuereinrichtung das mindestens eine Beeinflussungselement
nur dann ansteuert, wenn ohne die Ansteuerung des mindestens einen
Beeinflussungselements auf die Antriebsachse ein entgegen der Sollfahrrichtung
wirkendes Schleppmoment ausgeübt
würde.
Mit dieser Vorgehensweise ist es – insbesondere, aber nicht
nur bei einem DCT – beispielsweise
möglich,
ein schleppmomentbedingtes Rollen in Sollfahrrichtung zuzulassen,
ein schleppmomentbedingtes Rollen entgegen der Sollfahrrichtung
aber zu verhindern.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
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1 schematisch
ein Kraftfahrzeug und einige Schlüsselkomponenten des Kraftfahrzeugs,
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2 ein
Ablaufdiagramm,
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3a bis 3d Schleppmomentverläufe und
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4 ein
weiteres Ablaufdiagramm.
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Gemäß 1 weist
ein Kraftfahrzeug – wie allgemein üblich – eine Verbrennungskraftmaschine 1 auf,
die über
eine Kupplungseinrichtung 2 und ein mehrstufiges Getriebe 3 auf
eine Antriebsachse 4 des Kraftfahrzeugs wirkt.
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Die
Verbrennungskraftmaschine 1 ist eine übliche Verbrennungskraftmaschine.
Sie gibt – je nach
Ansteuerungszustand – ein
höheres
oder ein niedrigeres Drehmoment ab. Auch im Leerlauf gibt sie ein
Restmoment ab, das nachfolgend als Schleppmoment bezeichnet wird.
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Die
Kupplungseinrichtung 2 ist gemäß 1 eine Lamellenkupplung.
In geschlossenem Zustand ist sie in der Lage, die Verbrennungskraftmaschine 1 drehfest
mit der Antriebsachse 4 zu verbinden. Im geöffneten
Zustand, in dem die Verbrennungskraftmaschine 1 mit der
Antriebsachse 4 nicht drehfest verbunden ist, überträgt sie das
Schleppmoment von der Verbrennungskraftmaschine 1 zur Antriebsachse 4. Die
Kupplungseinrichtung 2 ist aber nicht zwangsweise als Lamellenkupplung
ausgebildet. Sie könnte auch
als hydraulische Kupplung (mit oder ohne Drehmomentwandlung) ausgebildet
sein. Auch Mischformen (z. B. eine hydraulische Kupplung mit integrierter Überbrückungskupplung)
sind möglich.
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Das
Getriebe 3 könnte
als normales, mehrstufiges Getriebe ausgebildet sein. Gemäß Ausführungsbeispiel
ist es aber ein DCT. Es weist daher zwei Getriebestränge 5, 6 auf.
Hiermit korrespondierend weist auch die Kupplungseinrichtung 2 zwei
Teilkupplungen 7, 8 auf, wobei je eine der Teilkupplungen 7, 8 je
einen der Getriebestränge 5, 6 kuppelt.
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Das
Kraftfahrzeug weist weiterhin – wie ebenfalls
allgemein üblich – verschiedene
Eingabeeinrichtungen 10 bis 12 auf, mittels derer
ein Fahrzeugführer 9 das
Kraftfahrzeug führen
kann. Die Eingabeeinrichtungen 10 bis 12 umfassen
unter anderem ein (der Übersichtlichkeit
halber in 1 nicht dargestelltes) Lenkrad,
ein Fahrpedal 10, ein Bremspedal 11 und eine Wähleinrichtung 12.
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Mittels
des Fahrpedals 10 erfolgt die Ansteuerung der Verbrennungskraftmaschine 1.
Mittels des Bremspedals 11 erfolgt die Ansteuerung einer
Bremseinrichtung 13 des Kraftfahrzeugs. Das Fahrpedal 10 und
das Bremspedal 11 werden, wenn sie nicht vom Fahrzeugführer 9 betätigt werden,
federbelastet in Ruhestellungen gehalten. Mittels der Wähleinrichtung 12 ist
zumindest eine Sollfahrrichtung vorgebbar, so dass das Getriebe 3 entsprechend
ansteuerbar ist. Je nach Ausgestaltung kann mittels der Wähleinrichtung 12 ausschließlich die Sollfahrrichtung (Automatikgetriebe)
oder der einzulegende Gang (konventionelles Schaltgetriebe) vorgegeben
werden, wobei in letzterem Fall die Sollfahrrichtung sich implizit
aus dem einzulegenden Gang ergibt.
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Die
Ansteuerung der Verbrennungskraftmaschine 1, der Kupplungseinrichtung 2,
des Getriebes 3 und der Bremseinrichtung 13 erfolgt
nicht direkt durch den Fahrzeugführer 9,
sondern unter Zwischenschaltung einer Steuereinrichtung 14.
Die Steuereinrichtung 14 gibt daher entsprechende Steuersignale
M, K, G, B an die Verbrennungskraftmaschine 1, die Kupplungseinrichtung 2,
das Getriebe 3 und die Bremseinrichtung 13 ab.
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Die
Betriebsweise der Steuereinrichtung 14 kann durch eine
entsprechende Hardwareausgestaltung der Steuereinrichtung 14 festgelegt
sein. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 14 aber softwaregesteuert.
Sie arbeitet also vorzugsweise ein Computerprogramm 15 ab,
das auf einem Datenträger 16 (z.
B. einem EEPROM-Speicherchip 16)
gespeichert ist und das die Betriebsweise der Steuereinrichtung 14 bestimmt.
Der Datenträger 16 bzw.
zumindest das Computerprogramm 15 wird selbstverständlich zuvor der
Speichereinrichtung 14 zugeführt und dort gehalten.
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Die
Betriebsweise der Steuereinrichtung 14 wird nachfolgend
in Verbindung mit den 2 bis 4 detailliert
erläutert.
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Gemäß 2 nimmt
die Steuereinrichtung 14 zunächst in einem Schritt S1 eine
Reihe von Eingangssignalen F*, B*, W*, b, t, v, n, T entgegen. Es sind
dies
- – ein
Ansteuerzustand F* des Fahrpedals 10,
- – ein
Ansteuerzustand B* des Bremspedals 11,
- – ein
Ansteuerzustand W* der Wähleinrichtung 12,
- – ein
Belegungssignal b eines Sitzplatzsensors 17, das für einen
Belegungszustand eines Fahrersitzes 18 charakteristisch
ist,
- – ein
Türsignal
t eines Türsensors 19,
das angibt, ob eine Fahrertür
des Kraftfahrzeugs geöffnet oder
geschlossen ist,
- – ein
Bewegungssignal v des Kraftfahrzeugs, z. B. das Geschwindigkeitssignal
eines Tachometers 20. Das Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit
v mittels des Tachometers 20 ist dabei die einfachste Vorgehensweise.
Es sind aber auch andere Vorgehensweisen möglich, beispielsweise ein berührungsloses
Abtasten des Untergrunds mit einer Kamera oder einem Lichtstrahl,
eine Positionserfassung auf Grund GPS, auf Grund des Ausgangssignals
eines Längsbeschleunigungssensors
usw..
- – ein
Drehzahlsignal n der Verbrennungskraftmaschine 1 und
- – eine
Temperatur T, die im Innern der Kupplungseinrichtung 2 herrscht.
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In
einem Schritt S2 prüft
die Steuereinrichtung 14, ob das Fahrpedal 10 vom
Fahrzeugführer 9 betätigt wird.
Wenn dies der Fall ist, steuert die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S3 in konventioneller Weise das Kraftfahrzeug, so
dass es entsprechend dem Fahrerwunsch – gegebenenfalls unter Berücksichtigung
weiterer Eingangsgrößen wie
beispielweise einer Schlupfsensors und dergleichen – fährt.
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Wenn
das Fahrpedal 10 nicht betätigt ist, sich also in seiner
Ruhestellung befindet, prüft
die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S4, ob das Bremspedal 11 vom
Fahrzeugführer 9 betätigt ist. Wenn
dies der Fall ist, steuert die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S5 in ebenfalls konventioneller Weise das Kraftfahrzeug
derart, dass es entsprechend dem Fahrerwunsch – gegebenenfalls unter Berücksichtigung
weiterer Signale wie beispielsweise denen eines Antiblockiersystems – gebremst
wird.
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Auch
bei unbetätigtem
Fahrpedal 10 wird von der Verbrennungskraftmaschine 1 auf
die Antriebsachse 4 ein Schleppmoment m ausgeübt. Das Kraftfahrzeug
zeigt daher ein Kriechverhalten. Es bewegt sich also, und zwar in
der Regel in die durch die Wähleinrichtung 12 vorgegebene
Sollfahrrichtung. Wenn das Kraftfahrzeug dabei aber eine Steigung
zu bewältigen
hat oder an ein Hindernis anstößt (z. B.
einen Bordstein), kann es geschehen, dass das Kraftfahrzeug zum
Stillstand kommt. Der Fahrzeugführer 9 könnte daher
in diesem Fall auf den Gedanken kommen, das Kraftfahrzeug zu verlassen
obwohl die Verbrennungskraftmaschine 1 das Schleppmoment m
auf die Antriebsachse 4 ausübt. Wenn sowohl das Fahrpedal 10 als
auch das Bremspedal 11 unbetätigt sind, sich also in ihren
Ruhestellungen befinden, prüft die
Steuereinrichtung 14 daher in einem Schritt S6, ob das
Kraftfahrzeug steht, also zum Stillstand gekommen ist. Ist dies
der Fall, prüft
die Steuereinrichtung 14 als nächstes in einem Schritt S7,
ob der Fahrersitz 18 belegt ist. Wenn der Fahrersitz 18 belegt ist, überprüft die Steuereinrichtung 14 sodann
in einem Schritt S8, ob eine erste Wartezeit T1 von z. B. 5 bis
30 Sekunden verstrichen ist. Die erste Wartezeit T1 wird dabei jedes
Mal zurück
gesetzt, wenn die Steuereinrichtung 14 ein aktives Handeln
des Fahrzeugführers 9 erfasst,
also beispielsweise ein Betätigen
des Fahrpedals 10, ein Betätigen des Bremspedals 11 oder
ein Betätigen
der Wähleinrichtung 12.
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Wenn
das Kraftfahrzeug zum Stillstand gekommen ist und der Fahrersitz 18 nicht
belegt ist, verändert
die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S9 sofort das
auf die Antriebsachse 4 tatsächlich ausgeübte Schleppmoment
m.
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Zum
Verändern
des tatsächlich
auf die Antriebsachse 4 ausgeübten Schleppmoments kann beispielsweise
die Verbrennungskraftmaschine 1 derart angesteuert werden,
dass das von der Verbrennungskraftmaschine 1 abgegebene
Schleppmoment variiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kupplungseinrichtung 2 derart
angesteuert werden, dass das von der Kupplungseinrichtung 2 übertragene
Schleppmoment variiert wird. Auch kann gegebenenfalls ein anderer
Gang des Getriebes 3 eingelegt werden.
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Falls
dem Getriebe 3 mindestens ein Elektromotor 21 zugeordnet
ist, der auf eine Eingangwelle 22 des Getriebes 3 bzw.
auf eine Ausgangswelle 23 des Getriebes 3 wirkt,
ist es auch möglich,
mittels mindestens eines dieser Elektromotoren 21 das Getriebe 3 ein-
und/oder ausgangsseitig mit einem zusätzlichen Moment zu beaufschlagen.
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Wenn
weiterhin eine Klauenkupplung 24 vorhanden ist, die zwischen
der Verbrennungskraftmaschine 1 und der Antriebsachse 4 angeordnet
ist, ist es auch möglich,
die Klauenkupplung 24 zu öffnen, so dass die Schleppmomentübertragung
zur Antriebsachse 4 vollständig unterbrochen wird. Zum gleichen
Zweck könnte
gegebenenfalls auch das Getriebe 3 in seine Neutralstellung
geschaltet werden.
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Die
Variation des tatsächlich
auf die Antriebsachse 4 ausgeübten Schleppmoments m kann verschiedenartig
sein. Wie in der 3a dargestellt ist, kann beispielsweise
das Schleppmoment m erhöht
werden. Alternativ ist es gemäß 3b auch möglich, das
Schleppmoment m zu erniedrigen. Auch ist es – wiederum alternativ – gemäß 3c auch
möglich,
das Schleppmoment m alternierend zu erhöhen und zu erniedrigen. In
einzelnen Fällen
kann es – entsprechend 3d – sogar
möglich
sein, das Schleppmoment m in seiner Wirkrichtung umzukehren.
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Auch
wenn der Fahrersitz 18 belegt ist, variiert die Steuereinrichtung 14 das
auf die Antriebsachse 4 tatsächlich ausgeübte Schleppmoment
m. In diesem Fall wird aber auf Grund des Schrittes S8 zuvor der
Ablauf der ersten Wartezeit T1 abgewartet, bevor in einem Schritt
S10 analog zu Schritt S9 die Variation des Schleppmoments m erfolgt.
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Auch
wenn das Kraftfahrzeug nicht zum Stillstand gekommen ist, überprüft die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S11, ob der Fahrersitz 18 belegt ist. Ist
der Fahrersitz 18 nicht belegt, sichert die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S12 nach Ablauf einer zweiten Wartezeit T2 das Kraftfahrzeug
zumindest gegen schleppmomentbedingtes Wegrollen. Das Sichern erfolgt
beispielweise durch entsprechendes Ansteuern der Bremseinrichtung 13.
Es kann aber auch auf andere Weise erfolgen.
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Die
zweite Wartezeit T2 ist, sofern sie vorhanden ist, relativ kurz
bemessen. Sie beträgt
beispielsweise nur 2 bis 10 Sekunden. Ihr Ablauf wird in einem Schritt
S13 abgeprüft.
Auch die zweite Wartezeit T2 wird mit jedem aktiven Handeln des
Fahrzeugführers 9 (z.
B. Betätigen
des Fahrpedals 10) zurückgesetzt.
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Wenn
das Kraftfahrzeug bei nicht betätigtem Fahrpedal 10 und
nicht betätigtem
Bremspedal 11 rollt und dabei (wie es sein sollte) der
Fahrersitz 18 belegt ist, überprüft die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S14 den Öffnungszustand
t der Fahrertür.
Ist die Fahrertür
geschlossen, werden keine weiteren Maßnahmen ergriffen. Ist die
Fahrertür
hingegen geöffnet,
prüft die
Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S15, ob – analog
zu den Wartezeiten T1 und T2 – eine
dritte Wartezeit T3 abgelaufen ist. Die dritte Wartezeit liegt dabei
in der Regel zwischen 30 und 120 Sekunden. Ist die dritte Wartezeit
T3 abgelaufen, ohne dass ein Steuereingriff des Fahrzeugführers 9 (Definition
siehe oben) erfolgt ist, bremst die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S16 das Kraftfahrzeug durch entsprechendes Ansteuern
der Bremseinrichtung 13 zum Stillstand ab. Dabei erfolgt
jedoch keine Vollbremsung, sondern nur ein leichtes bis mäßiges Bremsen.
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Um
ordnungsgemäß zusammen
wirken zu können,
müssen
die erste, zweite und dritte Wartezeit T1, T2, T3 entsprechend aufeinander
abgestimmt sein. Insbesondere muss die zweite Wartezeit T2 kleiner
als die anderen beiden Wartezeiten T1, T3 sein. Weiterhin sollte
die dritte Wartezeit T3 größer als
die erste Wartezeit T1 sein.
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Die
obenstehend in Verbindung mit 2 beschriebe
Vorgehensweise bringt verschiedene Vorteile mit sich, insbesondere
eine erhöhte
Betriebssicherheit des Fahrzeugs. In einzelnen Fällen kann diese zusätzliche Überwachung
des Kraftfahrzeugs jedoch hinderlich sein. Vorzugsweise ist die obenstehend
in Verbindung mit den 2 und 3 beschriebene
Vorgehensweise daher durch eine entsprechende Eingabe des Fahrzeugführers 9 zu-
und abschaltbar.
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In
Verbindung mit 4 wird nunmehr eine alternative
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Schritte S21 bis S26
von 4 entsprechen dabei den Schritten S1 bis S6 von 2,
so dass nachfolgend von Detailerläuterungen zu den Schritten
S21 bis S26 abgesehen werden kann.
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Gemäß 4 wird,
wenn das Kraftfahrzeug bei nicht betätigtem Fahrpedal 10 und
nicht betätigtem
Bremspedal 11 zum Stillstand gekommen ist, zunächst in
einem Schritt S27 überprüft, ob das
Kraftfahrzeug durch (aktives) Bremsen oder von selbst zum Stillstand
gekommen ist.
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Ist
das Kraftfahrzeug von selbst zum Stillstand gekommen, werden keine
weiteren Maßnahmen
ergriffen. Ist das Kraftfahrzeug hingegen vom Fahrzeugführer 9 durch
Bremsen aktiv zum Stillstand gebracht worden, überprüft die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S28 zunächst,
ob eine vierte Wartezeit T4 abgelaufen ist. Die vierte Wartezeit
T4 liegt, sofern sie vorhanden ist, dabei typischerweise im Bereich
von 2 bis 10 Sekunden. Auch sie wird mit jeder aktiven Handlung
des Fahrzeugführers 9 neu
gestartet.
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Wenn
die vierte Wartezeit T4 noch nicht abgelaufen ist, werden keine
weiteren Maßnahmen
ergriffen. Ist sie hingegen abgelaufen, überprüft die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S29, ob eine Haltezeit T5 abgelaufen ist. Die Haltezeit
T5 liegt typischerweise ebenfalls im Bereich von 10 bis 20 Sekunden
und wird ebenfalls mit jeder aktiven Handlung des Fahrzeugführers 9 zurückgesetzt.
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Wenn
zwar die vierte Wartezeit T4, aber noch nicht die Haltezeit T5 abgelaufen
ist, sichert die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt
S30 das Kraftfahrzeug gegen schleppmomentbedingtes Wegrollen. Ist
hingegen auch die Haltezeit T5 abgelaufen, hebt die Steuereinrichtung 14 in
einem Schritt S31 die Sicherung des Kraftfahrzeugs gegen schleppmomentbedingtes
Wegrollen wieder auf.
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Das
Sichern des Kraftfahrzeugs gegen schleppmomentbedingtes Rollen kann
auf verschiedene Art und Weise realisiert werden. Am zuverlässigsten
ist es, wenn die Steuereinrichtung 14 die Bremseinrichtung 13 entsprechend
ansteuert. Es ist beispielsweise aber auch möglich, das tatsächlich auf
die Antriebsachse 4 ausgeübte Schleppmoment m auf Null
zu reduzieren. Hierzu kann – wie
obenstehend bereits in Verbindung mit 2 erläutert worden
ist, auf mehrere alternativ oder kumulativ auszuführende Maßnahmen
zurückgegriffen
werden. Die Maßnahmen
können
insbesondere umfassen
- – das Öffnen der Klauenkupplung 24,
- – das
Auslegen aller Gänge
des Getriebes 3,
- – das
Ansteuern eines oder mehrerer der Elektromotoren 21 des
Getriebes 3 sowie
- – bei
einem DCT ein entsprechend aufeinander abgestimmtes Betätigen der
Teilkupplungen 7, 8, sofern in je einem der Getriebestränge 5, 6 ein Vorwärts- und
ein Rückwärtsgang
eingelegt sind.
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Wenn
nach dem Sichern des Kraftfahrzeugs gegen Rollen im Schritt S30
bei einer späteren
Betätigung
des Fahrpedals 10 der Schritt S23 durchlaufen wird und
das Sichern des Kraftfahrzeugs mittels der Bremseinrichtung 13 erfolgte,
muss selbstverständlich
die Bremseinrichtung 13 gelöst werden. Für die zeitliche
Abfolge beim Lösen
der Bremseinrichtung 13 gibt es dabei zwei Möglichkeiten.
Zum Einen ist es möglich,
zuerst die Bremseinrichtung 13 zu lösen und dann die Kupplungseinrichtung 2 zu
schließen.
In diesem Fall wird für
einen (wenn auch nur sehr kurzen) Zeitraum ein Rollen des Kraftfahrzeugs
zugelassen. Zum Anderen ist es auch möglich, die Bremseinrichtung 13 erst
dann zu lösen,
wenn die Kupplungseinrichtung 2 hinreichend greift. Welcher
dieser beiden Vorgehensweisen der Vorzug zu geben ist, ist eine
Frage des Einzelfalls.
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Gemäß 4 wird
somit das Rollen des Kraftfahrzeugs zumindest dann verhindert, wenn
das Kraftfahrzeug mittels der Bremseinrichtung 13 (also aktiv
durch den Fahrzeugführer 9)
zum Stillstand gebracht worden ist, die vierte Wartezeit T4 abgelaufen ist
und die Haltezeit T5 noch nicht abgelaufen ist. Alle diese drei
Bedingungen sind dabei (sowohl alternativ als auch kumulativ) sinnvoll,
aber nicht zwingend erforderlich. Sie könnten daher gegebenenfalls
auch entfallen.
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Insbesondere
bei einem als DCT ausgebildeten Getriebe 3 kann es weiterhin
geschehen, dass das auf die Antriebsachse 4 tatsächlich ausgeübte Schleppmoment
m entgegen der Sollfahrrichtung wirkt, die mittels der Wähleinrichtung 12 vom
Fahrzeugführer 9 vorgegeben
wurde. Insbesondere in diesem Fall ist es daher sinnvoll, vor dem
Schritt S28 in einem Schritt S32 zu überprüfen, ob ohne das Sichern des
Kraftfahrzeugs auf die Antriebsachse 4 ein tatsächliches
Schleppmoment m ausgeübt
würde, das
entgegen der Sollfahrrichtung wirkt. Auch diese Prüfung wird
selbstverständlich
von der Steuereinrichtung 14 vorgenommen, und zwar anhand
des Ansteuerzustands W* der Wähleinrichtung 12 in
Verbindung mit dem Aufbau und dem tatsächlichen Ansteuerzustand G
des Getriebes 3, welche der Steuereinrichtung 14 bekannt
sind. Denn durch diese Maßnahme
ist es möglich,
das Sichern des Kraftfahrzeugs gegen schleppmomentbedingtes Rollen
nur dann durchzuführen,
wenn die Gefahr besteht, dass auf die Antriebsachse 4 ein
entgegen der Sollfahrrichtung wirkendes Schleppmoment m ausgeübt würde. Ein
schleppmomentbedingtes Kriechen bzw. Rollen des Kraftfahrzeugs in
Sollfahrrichtung kann hingegen durchaus zugelassen werden.
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Aus
den gleichen Gründen,
nämlich
dass insbesondere bei einem DCT (aber nicht nur in diesem Fall)
ohne entsprechende Gegenmaßnahmen ein
Kriechen des Kraftfahrzeugs entgegen der Sollfahrrichtung auftreten
könnte,
sind dem Schritt S31 vorzugsweise auch Schritte S33 und S34 vor-
bzw. nachgeschaltet. Im Schritt S33 überprüft die Steuereinrichtung 14,
ob mittels der Wähleinrichtung 12 überhaupt
eine Sollfahrrichtung vorgegeben ist. Wenn keine Sollfahrrichtung
vorgegeben ist, darf auch kein Schleppmoment von der Verbrennungskraftmaschine 1 zur
Antriebsachse 4 übertragen
werden. Die Steuereinrichtung 14 führt daher den Schritt S31 dann
und nur dann aus, wenn die Prüfung
im Schritt S33 ergibt, dass eine Sollfahrrichtung vorgegeben ist.
Ferner steuert die Steuereinrichtung 14 im Schritt S34
die Kupplungseinrichtung 2, das Getriebe 3 und/oder
die Elektromotoren 21 derart an, dass das tatsächlich auf
die Antriebsachse 4 ausgeübte Schleppmoment m in die
Sollfahrrichtung wirkt.
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Es
ist möglich,
dass das Sichern des Kraftfahrzeugs gegen Rollen rein gesteuert
ausgeführt wird.
Insbesondere in diesem Fall können
die ergriffenen Beeinflussungsmaßnahmen der 4 von
der Drehzahl n der Verbrennungskraftmaschine 1 und/oder
der Temperatur T der Kupplungseinrichtung 2 abhängen. Vorzugsweise
aber regelt die Steuereinrichtung 14 in einem Schritt S35
die Art und/oder den Umfang der Beeinflussung nach, wenn das Kraftfahrzeug
sich trotz der in Schritt S30 durchgeführten Sicherung bewegt. Hierzu
wird, wenn das Kraftfahrzeug sich bewegt (nein-Zweig des Schrittes
S26) zunächst
in einem Schritt S36 geprüft,
ob die Sicherung aktiviert ist. Wenn dies der Fall ist, erfolgt
das Nachregeln im Schritt S35. Anderenfalls wird das Rollen des
Kraftfahrzeugs zugelassen.
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Gegebenenfalls
können
die Vorgehensweisen der 2 und 4 auch miteinander
kombiniert werden. Dies ist in 4 dadurch
angedeutet, dass im nein-Zweig des Schrittes S27 die Schritte S7 bis
S10 und im nein-Zweig des Schrittes S36 die Schritte S11 bis S16
mit eingetragen sind. Die Kopplung der beiden Vorgehensweisen ist
aber optional. Die Schritte S7 bis S16 sind daher in 4 nur
gestrichelt eingezeichnet.
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Auf
Grund der erfindungsgemäßen Steuerung
des Kraftfahrzeugs ist somit ein komfortablerer und sicherer Betrieb
des Kraftfahrzeugs möglich
als bisher.
-
Das
obenstehende Ausführungsbeispiel dient
nur zur Erläuterung
der vorliegenden Erfindung und sollte nicht zu einer einschränkenden
Auslegung der Ansprüche
herangezogen werden. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
soll vielmehr nur durch die Ansprüche bestimmt sein.
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- 1
- Verbrennungskraftmaschine
- 2
- Kupplungseinrichtung
- 3
- Getriebe
- 4
- Antriebsachse
- 5,
6
- Getriebestränge
- 7,
8
- Teilkupplungen
- 9
- Fahrzeugführer
- 10
- Fahrpedal
- 11
- Bremspedal
- 12
- Wähleinrichtung
- 13
- Bremseinrichtung
- 14
- Steuereinrichtung
- 15
- Computerprogramm
- 16
- Datenträger
- 17
- Sitzplatzsensor
- 18
- Fahrersitz
- 19
- Türsensor
- 20
- Tachometer
- 21
- Elektromotoren
- 22
- Eingangswellen
- 23
- Ausgangswellen
- 24
- Klauenkupplung
- F*,
B*, W*,
-
- b,
t, v, n, T
- Eingangssignale
für Steuereinrichtung
- M,
K, G, B
- Steuersignale
von Steuereinrichtung
- m
- Schleppmoment
- S1–S16
- Schritte
(2)
- S21–S36
- Schritte
(4)
- T1–T4
- Wartezeiten
- T5
- Haltezeit