DE102008002070A1

DE102008002070A1 - Verfahren zur Steuerung eines Anfahrvorganges

Info

Publication number: DE102008002070A1
Application number: DE102008002070A
Authority: DE
Inventors: Ralf Romanowski; Thomas Kuhn; Thomas John
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-03

Abstract

Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines vom Fahrer anwählbaren Anfahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs mit einer zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe angeordneten Drehmomentübertragungseinheit, bei dem mittels mindestens einer elektronischen Steuereinrichtung, im Falle einer Leistungsanforderung durch den Fahrer, die auf eine maximale Leistungsanforderung, insbesondere auf einen so genannten Rennstart, schließen lässt, in einer ersten Phase, der Vorbereitungsphase, bei gedrückter Bremse, in der noch kein positives Radmoment auf die Fahrbahn übertragen wird, die Drehzahl und/oder das Antriebsmoment des Antriebsmotors auf einen im Vergleich zum üblichen Leerlaufbetrieb erhöhten Wert eingestellt wird und in den auf die erste Phase folgenden Phasen, den Beschleunigungsphasen, eine maximale Fahrzeugbeschleunigung, welche mittels eines im Gegensatz zu einer üblichen Beschleunigung erhöhten Radschlupfes, welcher durch Maßnahmen zur Antriebsmomentreduzierung insbesondere durch Motoreingriffe geregelt wird, angestrebt wird, wobei die maximale Fahrzeugbeschleunigung jedoch bei Vorliegen von Abbruchkriterien, insbesondere, wenn ein Anfahr-Antriebsschlupf eine festgelegte Schwelle überschreitet, abgebrochen werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines vom Fahrer anwählbaren Anfahrvorgangs, mit maximaler Beschleunigung eines Kraftfahrzeugs, welches einen Antriebsstrang mit einer Antriebseinheit und einer dazwischenliegenden Drehmomentübertragungseinheit aufweist.
Ein derartiges Verfahren ist bereits aus DE 10 2005 035 302 A1 bekannt welches bei einem vom Fahrer gewünschten Rennstart, bei geöffneter Kupplung die Motordrehzahl auf einen vorgebbaren Wert einstellt. Die anschließend folgende Phase der maximalen Fahrzeugbeschleunigung wird mittels eines gegenüber einem normalen Anfahrvorgang erhöhten Radschlupfes geregelt. Für diesen erhöhten Radschlupf wird ein Schwellwertverlauf, welcher auch ein konstanter Wert sein kann, vorgegeben. Unabhängig vom Zustand der Drehmomentübertragungseinheit wird eine gesteuerte oder geregelte Reduzierung des Radmoments vorgenommen, wenn der Radschlupf diesen vorgegebenen Schwellwertverlauf überschreitet. Die Reduzierung des Radmoments erfolgt entweder durch Maßnahmen zur Reduzierung des Antriebsmoments, wie Zündwinkelverstellung, Zündausblendung, Einspritzmengenregulierung oder Einspritzabschaltung, oder durch Beaufschlagung eines Radmoments mittels eines Bremsregelsystems. Ebenso beschreibt dieses Dokument Ereignisse, wie zum Beispiel wenn der mittlere Anfahr-Antriebsschlupf einen Schwellwert überschreitet, welche zum Abbruch des Rennstarts führen.
Nachteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass es nur zwei Möglichkeiten kennt. Erstens erfolgt bis zu dem festgelegten Schwellwert der Rennstart ohne Einschränkungen und zweitens wird beim Überschreiten des Schwellwerts der Rennstart abrupt abgebrochen. Es ist hierbei nicht möglich den Rennstart an den aktuell vorherrschenden Antriebsschlupf und somit an die aktuellen Fahrbahnbedingungen anzupassen. Ebenso wird in dem, in der Patentschrift, beschriebenen Verfahren nur der vom Bremssteuergerät ermittelte Radschlupf erfasst was zu einer ungenauen Berechnung führt, da zum Beispiel die Momentenverluste im Antriebsstrang nicht berücksichtigt werden.
Auch das Dokument DE 10 2005 051 145 A1 beschreibt einen Rennstart bei welchem ein Radschlupf mittels einer automatisierten Kupplung auf einen erhöhten Soll-Schlupf geregelt wird. Dieser Soll-Schlupf wird in der Patentschrift so festgelegt, dass der Reibungskoeffizient zwischen den Antriebesrädern und der Fahrbahn im Bereich seines Maximalwertes liegt. Ebenso wird der Soll-Schlupf Geschwindigkeitsabhängig und bei zunehmender Geschwindigkeit abnehmend eingestellt.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass erstens der relative Schlupfwert aus der Drehzahl der Antriebsräder und der Fahrzeuggeschwindigkeit gebildet wird und nicht die Momentenverluste im Antriebsstrang und in der automatisierten Kupplung berücksichtigt werden und zweitens der Soll-Schlupf nur von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist und sich nicht nach dem Fahrbahnzustand richtet.
Das Dokument DE 10 2005 035 303 A1 beschreibt ein Rennstartverfahren für Automatikgetriebe, bei diesem Verfahren wird das maximal übertragbare Abtriebsmoment M_A,Haft (d. h. Haftreibung, gerade noch ohne Auftreten von Schlupf an den Rädern) des Fahrzeugs mittels des Fahrbahnreibkoeffizienten·μ_Reib, der Normalkraft F_N an den Achsen und dem dynamischen Rollradius des Reifens r_dyn mittels der Gleichung M_A,Haft = r_dyn·μ_Reib·F_N ermittelt. Auf diesen ermittelten Wert wird ein Offset addiert, mit welchem ein bestimmter Schlupf, für die maximale Beschleunigung, an den Rädern erzeugt werden soll.
Das Dokument DE 100 40 167 A1 beschreibt ein Verfahren, welches einen mittels einer Kupplungseinrichtung gesteuerten Rennstart ermöglicht. Hierbei wird beschrieben, dass als alternative Ausführungsform für aufgeladene Motoren, die Steuermittel, wenn Bremse und Schaltmittel bestätigt werden, ein teilweises Voreinkuppeln der Kupplung zulassen, um den Motor zu belasten und den Ladedruck anzuheben. Nachteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass es nur bei aufgeladenen Motoren verwendet werden kann.
Das Dokument DE 103 05 298 B4 beschreibt einen Rennstart, bei welchem die bei der Startvorbereitung erhöhte Motordrehzahl von Kenngrößen abhängig ist. Eine dieser Kenngrößen ist die Reibungs-Kenngröße, die die momentan zu erwartende Reibung der Reifen auf der Fahrbahn widerspiegelt. Diese Reibungskenngröße wird durch bestimmte Betriebsparameter wie die Außentemperatur, die Reifenmischung, das Fahrzeuggewicht, die Fahrbahnart (Beton, Teer) oder der Fahrbahnzustand (trocken, nass) gebildet.
Das Dokument DE 196 53 885 C1 beschreibt einen Rennstart, welcher bei einer detektierten Überlastsituation abgebrochen werden kann oder ein Eingriff ins Motormanagement erfolgt. Eine Überlastsituation ist hierbei z. B. wenn die Motordrehzahl einen oberen Grenzwert überschreitet, was z. B. durch eine glatte Fahrbahn bedingt sein kann. Ebenso kann bei einem starken Abweichen der Antriebsrädergeschwindigkeit von der Fahrgeschwindigkeit auch ein vorübergehendes Eingreifen ins Motormanagement während eines Fahrgangwechsels bei fortwährendem Rennstart vorgesehen sein.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das für ein besonders zügiges Anfahren, vorzugsweise für ein als „Rennstart” bezeichenbares Anfahren eines Kraftfahrzeugs, vorteilhaft ist und die bereits genannten Probleme beseitigt. Das heißt ein Verfahren welches auch unter nicht optimalen Fahrbahnbedingungen, wie z. B. leichte Nässe, einen Rennstart ermöglicht und ebenso die Kupplungseinrichtung vor Überlastung schützt. Ebenso ist es Aufgabe der Erfindung die beim Anfahren eines Fahrzeugs entstehenden Antriebsstrangschwingungen zu reduzieren und somit ein weitgehend ruckfreies Anfahren zu ermöglichen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme, das Kupplungsmoment bereits in einer ersten Phase, der Vorbereitungsphase, bei noch stehendem Fahrzeug auf einen vorgebbaren Wert anzuheben, wird der Antriebsstrang vorgespannt. Dieses Vorspannen des Antriebsstranges trägt zur Minimierung der Antriebsstrangschwingun gen, beim darauf folgenden Beschleunigungsvorgang, bei. Die Vorbereitungsphase wird vom Fahrer des Fahrzeugs eingeleitet in dem er der Steuereinrichtung, z. B. durch einen speziellen Rennstartschalter, seinen Rennstartwunsch signalisiert. Das beschriebene Anheben des Kupplungsmoments erfolgt nicht bei einem normalen Anfahrvorgang, um die Kupplungseinrichtung zu schonen.
Weiterhin kann eine Fahrpedalbetätigung, die einen unteren Fahrpedalbetätigungsschwellwert überschreitet und/oder eine Betätigung des Bremspedals welche einen unteren Schwellwert überschreitet zur Signalisierung des Rennstartwunsches erforderlich sein. Findet keine Betätigung des Bremspedal zur Signalisierung des Rennstartwunsches statt, so kann ebenso die Steuereinrichtung eine Beaufschlagung eines Radmoments mittels eines Bremsregelsystems veranlassen um das Fahrzeug am wegrollen zu hintern.
Als weiterhin vorteilhafte Ausführungsform kann angesehen werden, dass das beschriebene Anheben des Kupplungsmoments auch bei einem, nicht Rennstart mäßigen, jedoch sportlichem Anfahren, dem so genannten Kickdown, ohne Anliegen eines Bremsmoments verwendet werden kann, um ein leichtes Vorwärtsrollen des Fahrzeuges zu erwirken. Dieses leichte Vorwärtsrollen überbrückt die Zeitspanne zwischen dem Eintritt des Fahrerwunsches (Betätigung des Fahrpedals über einem vorgebbaren Schwellwert) und dem eigentlichen sportlichen Anfahrvorgang, welcher erst ausgeführt wird, wenn alle notwendigen Systeme dazu bereit sind, zum Beispiel der Motor seine vorgegebene Drehzahl erreicht hat. Vorteilhaft ist hierbei, dass durch das Vor wärtsrollen des Fahrzeugs der Fahrer sofort erkennt, dass sein Wunsch nach einem sportlichen Anfahrvorgang gerade umgesetzt wird.
Eine ebenso vorteilhafte Ausprägungsform des Rennstartschalters kann sein einen bereits vorhandenen Schalter oder Hebel für diese Funktion zu benutzen. Zum Beispiel die gleichzeitige Bestätigung beider am Lenkrad befindlicher Schaltpaddel oder das Auslenken und Halten des Gangwählhebels.
Als vorteilhafte Ausführungsform hat sich ein rampenförmiger Anstieg des Kupplungsmoments herausgestellt.
Ebenso als Vorteilhaft hat sich herausgestellt, das Vorspannen des Antriebsstrangs zeitlich zu begrenzen. Findet der Rennstart nicht innerhalb eines vorgebbaren Zeitintervalls nach dem Vorspannen des Antriebsstrangs statt wird das Vorspannen des Antriebsstrangs, zur Entlastung des Antriebsstrangs und der Drehmomentübertragungseinheit, aufgegeben und die Kupplung wieder vollständig geöffnet.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass zur weiteren Minimierung der Antriebsstrangschwingungen, in einer auf die erste Phase folgenden zweiten Phase, der ersten Beschleunigungsphase, direkt nach dem Lösen der Bremse durch den Fahrer und/oder durch eine anderweitige Signalisierung des Rennstarts wie z. B. durch das Lösen des Rennstartschalters, die Kupplung mittels zweier Teilsprünge auf ein vorgebbares Kupplungsmoment gestellt wird. Der zweite Teilsprung wird hierbei genau auf die, durch den ersten Teilsprung entstandene, Antriebsstrangschwingung abgestimmt um dieser entgegenzuwirken.
Zur Anpassung der maximalen Beschleunigung an die Fahrbahnbedingungen hat sich als besonders Vorteilhaft herausgestellt, in einer auf die zweite Phase folgenden dritten Phase, der ersten Radschlupfregelphase, ein vorgebbares Kupplungsmoment für eine vorgebbare Zeit zu halten und dass während dieser Phase die Steuereinrichtung einen Radschlupfgradienten einer Antriebsachse und daraus ein Antriebsstrangmoment ermittelt.
Weiterhin als Vorteilhaft hat sich herausgestellt, ebenso in der dritten Phase aus dem ermittelten Radschlupfgradienten und dem ermittelten Antriebsstrangmoment einen Anteil eines Kupplungsmomentes, welches einen Antriebsstrang beschleunigt, zu ermitteln.
Ebenso als Vorteilhaft hat sich erwiesen, dass weiterhin in der dritten Phase zu dem Anteil des Kupplungsmoments ein momentenreduzierender Faktor addiert wird, um damit die bereits schlupfenden Räder wieder auf einen Zielwert zu bringen.
Zur Anpassung der maximalen Beschleunigung an die Fahrbahnbedingungen hat sich weiterhin als Vorteilhaft herausgestellt, dass die Steuereinrichtung in der dritten Phase aus dem mit dem momentenreduzierten Faktor versehenen Anteil des Kupplungsmoments einen Kupplungssollwert ermittelt und in der auf die dritte Phase folgenden vierten Phase die Steuereinrichtung eine Reibwertsituation ermittelt.
Ebenso als Vorteilhaft hat sich erwiesen, weiterhin in der vierten Phase in der Steuereinrichtung durch einen Vergleich eines möglichen Motorsollmoments (vorher ermitteltes Kupplungsmoment + Offset) mit einem vorgebbaren Schwellwert die μ-Situation des Fahrzeugs zu ermitteln. So schließt die Steuereinrichtung auf eine μ-low Situation wenn das mögliche Motorsollmoment den vorgebbaren Schwellwert unterschreitet.
Liegt das mögliche Motorsollmoment über dem vorgebbaren Schwellwert wird es zusätzlich mit einem maximal verfügbaren Motormoment verglichen.
Überschreitet das mögliche Motorsollmoment sowohl den vorgebbaren Schwellwert als auch als auch das maximal verfügbare Motormoment so schließt die Steuereinrichtung auf eine μ-high Situation.
Überschreitet das mögliche Motorsollmoment zwar den vorgebbaren Schwellwert, liegt jedoch unterhalb des maximal verfügbaren Motormoments schließt die Steuereinrichtung auf eine μ-mid Situation.
Als besonders Vorteilhaft bei einer in der vierten Phase ermittelten μ-high Situation hat sich herausgestellt, in einer auf die vierte Phase folgenden fünften Phase keinen Motoreingriff vorzunehmen. Indem in der Steuereinrichtung zu dem zuvor ermittelten Kupplungsmoment ein Offset addiert wird, wird sichergestellt, dass die Motormomen tenvorgabe immer über dem maximal verfügbaren Motormoment liegt und somit kein (negativer) Motoreingriff erfolgt.
Als besonders Vorteilhaft bei einer in der vierten Phase ermittelten μ-mid Situation hat sich herausgestellt, in der fünften Phase einen Motoreingriff mit Momenten- und/oder Drehzahlreduktion vorzunehmen. Die hierbei nötige Momentenvorgabe wird von der Steuereinrichtung vorzugsweise so gewählt, dass eine Synchrondrehzahl zwischen Motor und Getriebe erst bei Schaltdrehzahl erreicht wird.
Weiterhin als Vorteilhaft hat sich herausgestellt, bei einer in der vierten Phase ermittelten μ-low Situation des Fahrzeugs in der fünften Phase den Rennstart abzubrechen.
Zur Anpassung der maximalen Beschleunigung an die Fahrbahnbedingungen hat sich weiterhin als Vorteilhaft herausgestellt, während der gesamten Radschlupfregelphase, also insbesondere in den Phasen drei, vier und fünf, permanent eine Reibwertüberwachung durch die Steuereinrichtung durchzuführen. Über- oder unterschreitet hierbei der ermittelte Reibwert vorgebbare Schwellwerte, dann wird die Reibwertsituation neu ermittelt. Durch diese Regelung wird die jeweils maximal mögliche Beschleunigung während des Rennstarts an die aktuell vorherrschende Fahrbahn-Situation angepasst.
Auch als Vorteilhaft hat sich erwiesen, bei Rennstartabbruch das Motormoment mittels eines Offsets zu reduzieren um den Kupplungsschlupf schneller abzubauen.
Ebenso als Vorteilhaft hat sich erwiesen, bei Rennstartabbruch ebenso die Motordrehzahl mittels eines Offsets soweit zu reduzieren bis sie synchron zur Getriebeeingangsdrehzahl ist.
Als vorteilhafte Ausführung der Motordrehzahl- und Motormomentenreduktion hat sich hierbei die rampenförmige Motordrehzahl- und Motormomentenreduktion erwiesen.
Als ebenso vorteilhafte Ausführung kann bezeichnet werden, dass nachdem, durch die, durch den Rennstartabbruch, erfolgte Drehzahlreduktion, ein Drehzahlbereich um die Synchrondrehzahl zwischen Motor und Getriebe erreicht wird, das Motormoment über einen Gradienten auf Fahrerwunsch hochgefahren wird. Und parallel dazu wird die Kupplung auf Fahrerwunschmoment plus Offset zugefahren wird. Dieser Drehzahlbereich um die Synchrondrehzahl kann Beispielsweise plus/minus 500 Umdrehungen, insbesondere plus/minus 200 Umdrehungen um die eigentliche Synchrondrehzahl sein.
Weiterhin als Vorteilhaft hat sich herausgestellt, bei einem Rennstartabbruch die Motordrehzahl und/oder das Motormoment mittels eines Gradienten, welcher in der Form einer Rampe oder in der Form eines Momenten- bzw. Drehzahlsprungs einnehmen kann, auf Fahrerwunsch zu verfahren.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.
In 1 wird das Moment M über der Zeit T dargestellt.
Die durchgezogene Linie stellt das Kupplungsmoment M über der Zeit T dar.
Die gestrichelte Linie bis zum Zeitpunkt t5 stellt zusätzlich das Motorsollmoment über der Zeit T dar.
In 2 wird ein erfindungsgemäßer Drehzahlverlauf N über der Zeit T dargestellt.
Die durchgezogene Line stellt die Motordrehzahl N über der Zeit T dar.
Die gestrichelte Linie stellt ab dem Zeitpunkt t4 zusätzlich die Getriebeeingangsdrehzahl über der Zeit T dar.
Die Zeitachse T der 2 und deren Zeitintervalle sind hierbei dieselben wie die aus 1. Das Zeitintervall t1–t3 entspricht hierbei der ersten Phase, der Vorbereitungsphase. Das Zeitintervall t3–t4 entspricht der zweiten Phase. Das Zeitintervall t4–t5 entspricht der dritten Phase. Das Zeitintervall t5–t6 entspricht der vierten Phase. Ab dem Zeitpunkt t6 bis zum Ende des Rennstarts handelt es sich um die fünfte Phase.
Zum Zeitpunkt t0 in den 1 und 2 befindet sich der Motor in Leerlaufdrehzahl (2 n1) und die Drehmomentübertragungseinheit ist geöffnet. Zum Zeitpunkt t1 erhält die Steuereinrichtung vom Fahrer das Signal zur Vorbereitung des Rennstarts. Daraufhin tritt die erste Phase, die Vorbereitungsphase ein und im Zeitintervall t1–t2 wird die Motordrehzahl in 2 auf das vorgebbare Drehzahlniveau (2 n2) angehoben und die Kupplung zur Vorspannung des Antriebsstranges auf ein vorgebbares Kupplungsmoment eingestellt. Hierbei wird der Antriebsstrang vorgespannt und das Kupplungsmoment steigt auf den Wert (1 m1). Zum Zeitpunkt t3, dem Ende der Vorbereitungsphase, erhält die Steuereinrichtung vom Fahrer das Signal zur Ausführung des Rennstarts. Daraufhin tritt die zweite Phase ein, in dieser Phase wird das Kupplungsmoment mittels zweier Teilsprünge (1 m1)–(1 m2) und (1 m2)–(1 m3) auf das vorgebbare Kupplungsmoment (1 m3) erhöht. Das Zeitintervall t3–t4, der erste Teilsprung (1 m1)–(1 m2) und der zweite Teilsprung (1 m2)–(1 m3) werden so vorgegeben, dass der zweite Teilsprung entgegengesetzt der der Antriebsstrangschwingung, welche aus dem ersten Teilsprung resultiert, gerichtet ist. Das vorgebbare Kupplungsmoment (1 m3) wird während des Zeitintervalls t4–t5 in der dritten Phase gehalten. In diesem Zeitintervall t4–t5 findet die Berechnung der, für die ab dem Zeitpunkt t5 einsetzende Regelung, nötigen Werte und Momente, insbesondere das Kupplungsmoment, der Radschlupfgradient einer Antriebsachse, das Antriebsstrangmoment, der Anteil des Kupplungsmoments welches den Antriebsstrang beschleunigt, das Kupplungssollmoment, das mögliche Motorsollmoment und das maximal verfügbare Motormoment, statt. Im Zeitintervall t5–t6, welches der vierte Phase entspricht, findet dann die erste Regelung, die Regelung des Kupplungsmoments auf Basis der ermittelten Radverluste statt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch in 1 nur drei mögliche Motormomentenverläufe und in 2 nur ein möglicher Drehzahlverlauf dargestellt. Zum Zeitpunkt t6, welcher den Beginn der fünften Phase darstellt, wird dann auf Basis der, von der Steuereinrichtung ermittelten, Reibwertsituation des Fahrzeugs (μ-high, μ-mid, μ-low) entschieden ob oder ob es nicht zu einem Motoreingriff kommt oder ob sogar der Rennstart abgebrochen wird. Wird von der Steuereinrichtung eine μ-high Situation detektiert so wird intern in der Steuereinrichtung eine Kupplungsmomentenanforderung inklusive eines Offsets generiert. Dieser Offset stellt sicher, dass kein negativer Motoreingriff von Seiten der Steuereinrichtung erfolgt, da inklusive des Offsets die Kupplungsmomentenanforderung über dem maximalen Motormoment (1 m4) liegt. Bei einer μ-mid Situation hingegen erfolgt ein Motoreingriff. Hierbei wird die Motormomentenreduktion so gewählt, dass die Synchrondrehzahl zwischen Motor und Getriebe erst bei Schaltdrehzahl (2 n4) zur Zeit t8 erreicht wird. Hiermit wird längstmöglich Radschlupf geregelt. Bei einer μ-low Situation wird der Rennstart abgebrochen. Als erstes wird hierbei ab dem Zeitpunkt t6 die Drehzahl reduziert bis diese synchron zur Getriebeeingangsdrehzahl ist. Zusätzlich kann mittels Offset auch eine Motormomentenreduktion erfolgen um den Kupplungsschlupf noch schneller abzubauen. Bei Erreichen von Synchron von Motor und Getriebe zum Zeitpunkt t7 wird das Motormoment über einen Gradienten auf Fahrerwunsch hochgefahren und parallel dazu wird die Kupplung auf Fahrer-Wunschmoment plus Offset zugefahren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005035302 A1 [0002]
- DE 102005051145 A1 [0004]
- DE 102005035303 A1 [0006]
- DE 10040167 A1 [0007]
- DE 10305298 B4 [0008]
- DE 19653885 C1 [0009]

Claims

Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines vom Fahrer anwählbaren Anfahrvorgangs eines Kraftfahrzeugs mit einer zwischen einem Antriebsmotor und einem Getriebe angeordneten Drehmomentübertragungseinheit, bei dem mittels mindestens einer elektronischen Steuereinrichtung, im Falle einer Leistungsanforderung durch den Fahrer, die auf eine maximale Leistungsanforderung, insbesondere auf einen so genannten Rennstart, schließen lässt, in einer ersten Phase, der Vorbereitungsphase, bei gedrückter Bremse, in der noch kein positives Radmoment auf die Fahrbahn übertragen wird, die Drehzahl und/oder das Antriebsmoment des Antriebsmotors auf einen im Vergleich zum üblichen Leerlaufbetrieb erhöhten Wert eingestellt wird und in den auf die erste Phase folgenden Phasen, den Beschleunigungsphasen, eine maximale Fahrzeugbeschleunigung, welche mittels eines im Gegensatz zu einer üblichen Beschleunigung erhöhten Radschlupfes, welcher durch Maßnahmen zur Antriebsmomentenreduzierung insbesondere durch Motoreingriffe geregelt wird, angestrebt wird, wobei die maximale Fahrzeugbeschleunigung jedoch bei Vorliegen von Abbruchkriterien, insbesondere wenn ein Anfahr-Antriebsschlupf eine festgelegte Schwelle überschreitet (μ-low), abgebrochen werden kann, dadurch kennzeichnet, dass bereits in der ersten Phase das Kupplungsmoment zur Vorspannung des Antriebstrangs auf einen vorgebbaren Wert angehoben wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebung des Kupplungsmoments rampenförmig erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer auf die erste Phase folgenden zweiten Phase, nach dem Lösen der Bremse, das Kupplungsmoment, mittels zweier Teilsprünge auf ein vorgebbares Kupplungsmoment eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer auf die zweite Phase folgenden dritten Phase ein vorgebbares Kupplungsmoment für eine vorgebbare Zeit gehalten wird, und dass während dieser Phase von der Steuereinrichtung ein Radschlupfgradient einer Antriebsachse, und daraus ein Antriebsstrangmoment, ermittelt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin, in der dritten Phase aus dem ermittelten Radschlupfgradienten und dem ermittelten Antriebsstrangmoment ein Anteil eines Kupplungsmomentes, welches einen Antriebsstrang beschleunigt, ermittelt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin in der dritten Phase auf den Anteil des Kupplungsmomentes ein momentenreduzierender Faktor addiert wird, welcher die bereits schlupfenden Räder wieder auf einen Zielwert bringt.
Verfahren nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Phase die Steuereinrichtung aus dem mit dem momentenreduzierenden Faktor versehenen Anteil des Kupplungsmoments einen Kupplungssollwert ermittelt und in einer auf die dritte Phase folgenden vierten Phase die Steuereinheit eine Reibwertsituation ermittelt.
Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann wenn in der vierten Phase ein mögliches Motorsollmoment, einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet die Steuereinrichtung auf eine μ-low Situation schließt.
Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der vierten Phase bei Überschreitung des möglichen Motorsollmoments über den vorgebbaren Schwellwert, das mögliche Motorsollmoment zusätzlich mit einem maximal verfügbaren Motormoment verglichen wird und bei zusätzlicher Überschreitung des maximal verfügbaren Motormoments die Steuereinrichtung auf eine μ-high Situation schließt.
Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der vierten Phase bei Überschreitung des möglichen Motorsollmoments über den vorgebbaren Schwellwert, das mögliche Motorsollmoment zusätzlich mit einem maximal verfügbaren Motormoment verglichen wird und bei Unterschreitung des maximal verfügbaren Motormoments die Steuereinrichtung auf eine μ-mid Situation schließt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer in der vierten Phase ermittelten μ-high Situation in einer auf die vierte Phase folgenden fünften Phase, kein Motoreingriff erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer in der vierten Phase ermittelten μ-mid Situation die Steuereinrichtung in der fünften Phase einen Motoreingriff mit Momenten- und/oder Drehzahlreduktion veranlasst.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer in der vierten Phase ermittelten μ-low Situation in der fünften Phase ein Rennstartabbruch erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Phasen drei, vier und fünf, eine Reib-Werterkennung durch die Steuereinrichtung stattfindet und wenn der ermittelte Reibwert einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet oder einen anderen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet die Reibwertsituation neu ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rennstartabbruch mittels einer Motormomentenreduktion erfolgt, und diese Motormomentenreduktion mittels eines Offsets auf die Motormomentenvorgabe erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rennstartabbruch zusätzlich mittels einer Drehzahlreduktion des Motors erfolgt und diese Drehzahlreduktion durch einen Offset erfolgt, welcher die Drehzahl des Motors reduziert bis diese synchron zur Getriebeeingangsdrehzahl ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahlreduktion des Motors und/oder die Motormomentenreduktion rampenförmig erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines festlegbaren Zeitpunkts insbesondere bei Erreichen einer synchronen Drehzahl von Motor und Getriebe das Motormoment über einen Gradienten auf ein Fahrerwunschmoment gebracht wird und parallel dazu die Kupplung auf ein Fahrerwunschmoment plus Offset eingestellt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem, insbesondere vom Fahrer, ausgelösten Rennstartabbruch die Motordrehzahl mittels eines Gradienten, welcher einer rampenförmigen Drehzahländerung oder einer sprungförmigen Drehzahländerung entsprechen kann, auf Fahrerwunsch verfahren wird.