DE102006042608A1 - Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung - Google Patents

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Abstract

Im Rahmen des Verfahrens zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stopp-Automatik, wird während des Anhaltevorgangs des Fahrzeugs der Momentenverlauf des Antriebssystems und/oder eine "Stall-Information" des Verbrennungsmotors beobachtet und mit dem aktuellen Übertragungszustand der Anfahrkupplung plausibilisiert, wobei, wenn dadurch festgestellt wird, dass die Anfahrkupplung beim Anhalten fehlerhaft nicht geöffnet werden konnte, eine Fehlerinformation in der Getriebesteuerung gespeichert wird und dem Fahrzeugsystem eine Botschaft übermittelt wird, dass ein erneuter Motorstart aus Sicherheitsgründen nicht uneingeschränkt zulässig ist.

Description

  • Dir vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik ist es Stand der Technik, den Motor bei stehendem Fahrzeug bzw. unmittelbar vor Fahrzeugstillstand auszuschalten, um den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu senken (Motorleerlaufabschaltung, Idle Stop), wie beispielsweise im Rahmen der EP 1016779 A2 beschrieben.
  • Bei einem Getriebe, umfassend eine Reibkupplung als Anfahrelement muss beim Anhalten der Kraftschluss durch öffnen der Kupplung unterbrochen werden, wobei dies im Fall einer hydraulisch angesteuerten Kupplung durch eine Druckreduzierung des Ansteuerdrucks im hydraulischen Steuergerät der Kupplung erfolgt. Bei Ausschalten des Motors ist die Kupplung somit nicht mehr mit Druck beaufschlagt; beim Motorstart wird die Hydraulik sofort mit Druck versorgt, um das Getriebe in einen ansteuerbaren Zustand zu bringen, wie für den Fall eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb und Start-Stop-Automatik im Rahmen der DE 600 07 232 T2 beschrieben.
  • Wenn ein Fehler im hydraulischen Steuergerät einer Anfahrkupplung, wie zum Beispiel ein fest sitzendes Kupplungsdruck-Regelventil zu einer permanenten Druckbeaufschlagung der Kupplung führt, wird bei einem Motorstart durch das Getriebe ein sofortiger Kraftschluss hergestellt. Dies ist besonders kritisch bei Fahrzeugen mit Hybrid-Antrieb, da der E-Motor sofort ein hohes Drehmoment zur Verfügung stellt. Daraus resultiert eine für den Fahrer unge wollte und überraschende Fahrzeugbewegung, welche zu einer gefährlichen Situation führen kann.
  • Aus der DE 100 65 023 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem einem Fahrzeugmotor über eine Kupplung ein automatisiertes Schaltgetriebe nachgeschaltet ist, wobei ein Schaltelement, über das für einen Anlassvorgang ein zum bedarfsweisen Antrieb des Fahrzeugmotors vorgesehener Anlasser aktivierbar ist, zur Deaktivierung des Anlassers gesperrt wird, wenn für ein Steuermodul zur Überwachung des Antriebsstranges eine Fehlermeldung vorliegt. Hierbei wird vor dem Anfahrvorgang insbesondere überprüft, ob der Antriebsstrang offen ist und ob ein Gang eingelegt ist, was anhand der Auswertung des Zustandes der Kupplung und des Getriebes erfolgt.
  • Die Auswertung des Zustandes der Kupplung erfolgt beim Verfahren nach der DE 100 65 023 A1 durch die Auswertung der Signale eines Kupplungssensors. Hierbei wird zur Feststellung, ob eine geschlossene Kupplung vorliegt, ein Kupplungsaktor von einer ersten Ausgangslage durch Zuführung eines Steuerstroms in eine erste Endlage und von der ersten Endlage durch Zuführung eines entgegengesetzten Steuerstroms gleicher Größe in eine zweite Endlage gebracht; bei einer Abweichung der zweiten Endlage um mehr als eine vorgegebene Toleranzschwelle von der Ausgangslage wird eine geschlossene Kupplung erkannt.
  • Eine weitere in der DE 100 65 023 A1 beschriebene Möglichkeit der Erkennung einer geschlossenen Kupplung besteht darin, einen Kupplungsmotor in Öffnungsrichtung der Kupplung mit einem Steuerstrom zu bespeisen, wobei anschließend das zeitliche Verhalten der Drehzahl eines Kupplungsmotorelementes überwacht wird und wobei eine Diagnoseaussage anhand eines Vergleichs des zeitlichen Verhaltens der Drehzahl mit einem gespeicherten Referenzverlauf ermittelt wird.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung. insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik anzugeben, durch dessen Durchführung sicherheitskritische Situationen beim erneuten Anfahren nach der Motorleerlaufabschaltung vermieden werden. Durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll zudem der Anfahrvorgang im Vergleich zu bekannten Verfahren beschleunigt werden
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, während des Anhaltevorgangs des Fahrzeugs und vorzugsweise, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Schwellenwert unterschritten hat, den Momentenverlauf des Antriebssystems zu beobachten und mit dem aktuellen Übertragungszustand der Anfahrkupplung zu plausibilisieren. Wird dadurch festgestellt, dass die Anfahrkupplung beim Anhalten fehlerhaft nicht geöffnet werden konnte, was z.B. der Fall sein kann, wenn im hydraulischen Steuergerät ein Fehler vorliegt, wird eine Fehlerinformation in der Getriebesteuerung gespeichert. Zusätzlich wird dem Fahrzeugsystem eine Botschaft übermittelt, dass ein erneuter Motorstart aus Sicherheitsgründen nicht uneingeschränkt zulässig ist. in diesem Fall kann das Fahrzeug beispielsweise mittels eines Notprogramms betrieben werden.
  • Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, alternativ oder zusätzlich zur Beobachtung und Auswertung des Momentenverlaufs des Antriebssystems eine "Stall-Information" des Verbrennungsmotors zu beobachten und/oder – für den Fall eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb – die Stromaufnahme des Elektromotors des Fahrzeugs zu beobach ten und mit dem aktuellen Übertragungszustand der Anfahrkupplung zu plausibilisieren.
  • Durch die erfindungsgemäße Konzeption, welche eine Überprüfung des Zustandes der Anfahrkupplung während des Anhaltvorgangs des Fahrzeugs vorsieht, entfallen in vorteilhafter Weise die aus dem Stand der Technik bekannten Überprüfungsprozeduren, die beim erneuten Anlassen des Fahrzeugs durchgeführt werden. Dadurch kann der Neustart, für den Fall einer fehlerfrei geöffneten Kupplung, sehr schnell durchgeführt werden.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figur, welche ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb darstellt, beispielhaft näher erläutert.
  • Zu Beginn des Verfahrens wird geprüft, ob der Sollzustand der Anfahrkupplung der geöffnete Zustand ist. Ist dies der Fall, dann wird geprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Schwellenwert Schwelle3 unterschreitet. Für den Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb des Schwellenwertes Schwelle3 liegt, wird gemäß der Erfindung der Momentenverlauf des Antriebssystems und/oder die Stromaufnahme des Elektromotors des Fahrzeugs und/oder eine "Stall-Information" des Verbrennungsmotors beobachtet und mit dem aktuellen Übertragungszustand der Anfahrkupplung plausibilisiert.
  • Bei der Beobachtung des Momentenverlaufs des Antriebssystems ist vorgesehen, dass, wenn das Antriebsmoment M_Antrieb einen Schwellenwert Schwelle1 überschreitet, eine nicht geöffnete Anfahrkupplung erkannt wird. Eine nicht geöffnete Anfahrkupplung wird gemäß der Erfindung auch erkannt, wenn die Stromaufnahme I_Emotor des Elektromotors des Fahrzeugs einen Schwellenwert Schwelle2 überschreitet oder wenn eine Motorabwürgebotschaft bzw. eine entsprechende Stall-Information vorliegt.
  • Die Schwellenwerte Schwelle1 und Schwelle2 können feste Werte aufweisen oder als Funktion der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden.
  • Für den Fall, dass festgestellt wird, dass die Anfahrkupplung beim Anhalten fehlerhaft nicht geöffnet werden konnte, wird diese Information in der Getriebesteuerung gespeichert und dem Fahrzeugsystem eine Botschaft übermittelt, dass ein erneuter Motorstart aus Sicherheitsgründen nicht uneingeschränkt zulässig ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik anwendbar; vielmehr kann es auch bei allen Fahrzeugen, die eine Anfahrkupplung und ein Automatgetriebe oder ein automatisiertes Handschaltgetriebe aufweisen, angewandt werden.
    • v_Fahrzeug
    Fahrzeuggeschwindigkeit
    I_Emotor
    Stromaufnahme des Elektromotors
    M_Antrieb
    Antriebsmoment
    Schwelle1
    Schwellenwert für das Antrriebsmoment
    Schwelle2
    Schwellenwert für die Stromaufnahme des Elektromotors
    Schwelle3
    Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit

Claims (6)

  1. Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik, dadurch gekennzeichnet, dass während des Anhaltevorgangs des Fahrzeugs der Momentenverlauf des Antriebssystems und/oder eine "Stall-Information" des Verbrennungsmotors beobachtet wird und mit dem aktuellen Übertragungszustand der Anfahrkupplung plausibilisiert wird, wobei, wenn dadurch festgestellt wird, dass die Anfahrkupplung beim Anhalten fehlerhaft nicht geöffnet werden konnte, eine Fehlerinformation in der Getriebesteuerung gespeichert wird und dem Fahrzeugsystem eine Botschaft übermittelt wird, dass ein erneuter Motorstart aus Sicherheitsgründen nicht uneingeschränkt zulässig ist.
  2. Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall eines Fahrzeugs mit Hybridantrieb alternativ oder zusätzlich zur Beobachtung und Auswertung des Momentenverlaufs des Antriebssystems und einer "Stall-Information" des Verbrennungsmotors, zur Ermittlung des Zustandes der Anfahrkupplung die Stromaufnahme (I_Emotor) des Elektromotors des Fahrzeugs beobachtet und mit dem aktuellen Übertragungszustand der Anfahrkupplung plausibilisiert wird.
  3. Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beobachtung und Auswertung des Momentenverlaufs des Antriebssystems, der "Stall-Information" des Verbrennungsmotors und/oder der Stromaufnahme (I_Emotor) des Elektromotors erfolgt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (v_Fahrzeug) während des Anhaltevorgangs einen Schwellenwert (Schwelle3) unterschreitet.
  4. Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beobachtung des Momentenverlaufs des Antriebssystems vorgesehen ist, dass, wenn das Antriebsmoment M_Antrieb einen Schwellenwert (Schwelle1) überschreitet, eine nicht geöffnete Anfahrkupplung erkannt wird.
  5. Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beobachtung der Stromaufnahme (I_Emotor) des Elektromotors des Fahrzeugs vorgesehen ist, dass, wenn die Stromaufnahme (I_Emotor) des Elektromotors des Fahrzeugs einen Schwellenwert (Schwelle2) überschreitet, eine nicht geöffnete Anfahrkupplung erkannt wird.
  6. Verfahren zur Ermittlung des Zustandes einer Anfahrkupplung, insbesondere bei einem Fahrzeug mit Hybridantrieb bzw. Start-Stop-Automatik, nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Beobachtung der "Stall-Information" des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs vorgesehen ist, dass, wenn eine Motorabwürgebotschaft vorliegt, eine nicht geöffnete Anfahrkupplung erkannt wird.
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