DE102010021718A1

DE102010021718A1 - Kraftfahrzeug mit Kriecheinrichtung

Info

Publication number: DE102010021718A1
Application number: DE102010021718A
Authority: DE
Inventors: Michael Reuschel
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2010-12-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebstrang bestehend aus einer Brennkraftmaschine, einem Getriebe und einer dazwischen angeordneten, automatisiert betriebenen Anfahrkupplung mit einer Kriecheinrichtung, bei der die Anfahrkupplung durch Regelung des über diese übertragenen Drehmoments zur Bewegung des Kraftfahrzeugs mit langsamer Geschwindigkeit betrieben wird, sowie einer Erfassungseinrichtung eines Abstands des Kraftfahrzeugs von einem Hindernis. Zur Verbesserung einer Annäherung an das Hindernis wird eine Regelung der Anfahrkupplung vorgeschlagen, die abhängig von dem sich vermindernden Abstand zum Hindernis ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Kriecheinrichtung zum langsamen Annähern an ein Hindernis.
Bekannt sind Kraftfahrzeuge mit automatisierten Getrieben, beispielsweise Doppelkupplungsgetrieben, die mit einem Abstandswarnsystem ausgestattet sind. In derartigen Kraftfahrzeugen erfolgt ein visueller oder akustischer Fahrerhinweis, wenn ein vorgegebener Abstand unterschritten ist. Um sich dem Hindernis weiter anzunähern, muss der Fahrer beim Rangieren zwischen Hindernissen oder Einparken mithilfe des Fahrpedals und des Bremspedals den erwünschten Abstand selbst einstellen. Diese Tätigkeit erfordert ein hohes Maß an Aufmerksamkeit und Training und kann nicht von jedem Fahrer ausreichend gut bewerkstelligt werden.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Kraftfahrzeug mit einer Kriecheinrichtung vorzuschlagen, die auch weniger geübten Fahrern erlaubt, ausreichend genau zwischen Hindernissen zu rangieren und einzuparken.
Die Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebstrang bestehend aus einer Brennkraftmaschine, einem Getriebe und einer dazwischen angeordneten, automatisiert betriebenen Anfahrkupplung mit einer Kriecheinrichtung, bei der die Anfahrkupplung durch Regelung des über diese übertragenen Drehmoments zur Bewegung des Kraftfahrzeugs mit langsamer Geschwindigkeit betrieben wird, sowie einer Erfassungseinrichtung eines Abstands des Kraftfahrzeugs von einem Hindernis gelöst, wobei die Regelung des über die Anfahrkupplung übertragenen Drehmoments abhängig vom sich während einer Annäherung an das Hindernis vermindernden Abstand erfolgt. Auf diese Weise kann ohne Zutun des Fahrers ein Hindernis in ausreichender Weise angenähert werden. Das Kraftfahrzeug kriecht dabei auf ein Hindernis zu, wobei das über die Anfahrkupplung übertragene und in das Getriebe geleitete Drehmoment, also der Vortrieb des Kraftfahrzeugs, zunehmend verringert wird. Dabei kann ein Minimalabstand vorgegeben werden, bei dem das Kraftfahrzeug zum Stillstand kommt, indem die Anfahrkupplung vollständig geöffnet wird. Der Minimalabstand kann von der Steuerung vorgegeben oder vom Fahrer eingestellt werden.
Eine derartige Regelung kann in die Steuersoftware der Anfahrkupplung, die eine der Kupplungen einer Doppelkupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe sein kann, integriert sein. Die Regelung erfolgt durch einen Soll-/Ist-Vergleich einer Steuer- beziehungsweise Regelgröße. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, als Regelgröße zur Regelung des übertragenen Drehmoments mittels einer aus dem sich verringernden Abstand ermittelten Sollgeschwindigkeit zu verwenden. Die Sollgeschwindigkeit ist dabei von der bis zum Hindernis zurückzulegenden Wegstrecke, welche als Differenz zwischen einem Sollweg und einem Istweg berechnet werden kann, abhängig. Der Sollweg kann dabei beispielsweise von einem Abstandswarnsystem, einem Navigationssystem oder dergleichen ermittelt werden. Die Ermittlung der Sollgeschwindigkeit kann mittels einer mathematischen Gleichung oder mittels einer in dem Steuergerät der Anfahrkupplung abgelegten Kennlinie erfolgen, wobei die Sollgeschwindigkeit tendenziell mit sich verminderndem Abstand verringert wird.
Die Regelung zum Annähern des Kraftfahrzeuges an das Hindernis wird beispielsweise bei Unterschreiten eines vorgebbaren Abstands gestartet, indem beispielsweise eine entsprechende Routine der Steuersoftware der Anfahrkupplung gestartet wird. Die Information des Abstandswarnsystems kann dabei über ein zeitnah aktualisiertes Datennetz, beispielsweise CAN-Bus, bereitgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Start einer derartigen Routine vom Fahrer beispielsweise mittels eines Schalters aktiviert werden. Beim Start der Routine kann ein vorgebbarer, das heißt, parametrierbarer und an die Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Fahrverhaltens des Fahrers angepasste Startgeschwindigkeit eingestellt werden.
Um ein ungewolltes Weiterrollen des Kraftfahrzeugs insbesondere bei geneigter Fahrbahn und Steigungen nach Erreichen des Minimalzustandes zu verhindern, kann das Kraftfahrzeug durch einen Bremseingriff, der beispielsweise von einer von einem elektronischen Stabilisierungsprogramm kontrollierten Bremse oder einer automatisierten Feststellbremse bereitgestellt werden kann, kurz vor oder nach Erreichen eines vorgebbaren Mindestabstands zum Hindernis mittels eines Bremseingriffs gestoppt werden. Dabei kann das über die Anfahrkupplung übertragene Drehmoment auf die sich aufbauende Bremskraft abgestimmt werden, so dass ein schnelles aber komfortables Abbremsen ermöglicht wird. Beispielsweise kann die durch den Bremseingriff aufgebaute Bremskraft umgekehrt proportional zu dem übertragenen Drehmoment eingestellt werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn das Drehmoment bei beginnender Bremskraft auf Null reduziert wird, so dass weder Bremse noch Anfahrkupplung über Gebühr belastet werden. Die erforderliche Bremskraft kann in vorteilhafter Weise aus einer für das Kraftfahrzeug spezifischen Fahrdynamikgleichung vorgegeben werden. Ein Ausführungs beispiel sieht hierzu folgenden Zusammenhang der Bremskraft F_Brems zu dem Massenfaktor e, der Masse des Kraftfahrzeugs m_Fzg, der Verzögerung des Kraftfahrzeugs a_Fzg, der Gewichtskraft g, dem Rollwiderstandsbeiwert f, dem Neigungswinkel α der Fahrbahn, dem Luftwiderstandsbeiwert c_w, der Querschnittsfläche A, der Luftdichte ρ, der Geschwindigkeit v, dem Trägheitsmoment J_ges und dem dynamischen Reifenradius r_dyn. FBrems = |e·mFzg·aFzg – mFzg·g·(f·cosα + sinα) – cw·A·ρ2 ·v2|mit:
Es versteht sich, dass bei geringen Geschwindigkeiten der letzte Term vernachlässigt werden kann. Die übrigen Größen können als fahrzeugspezifische Parameter als konstant betrachtet werden, beziehungsweise können aus der Steuersoftware abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Masse des Kraftfahrzeugs und die Neigung der Fahrbahn durch einen Fahrzeugbeobachter geschätzt werden, solange keine Bremskraft aufgebaut wird. In vorteilhafter Weise kann die Fahrzeugverzögerung als konstante, einstellbare Größe vorgegeben werden.
Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt ein Funktionsschema zur Steuerung des Kraftfahrzeugs in einer Annäherungsphase an ein Hindernis. Die Routine 1 startet nach Unterschreiten eines vorgegebenen Abstands zum Hindernis mit einem Startwert 2 für den Sollweg. In Block 3 wird die Sollgeschwindigkeit aus dem Sollweg 2 und Daten, die aus einer in Block 4 erfolgenden Wegermittlung, beispielsweise der Abstandsensorik eines Abstandswarnsystems, ermittelt. Der Startwert für die Sollgeschwindigkeit in Block 2, ist bei sich noch bewegendem Kraftfahrzeug die aktuelle Fahrgeschwindigkeit und kann beispielsweise dessen Kriechgeschwindigkeit sein. Im Knoten 5 wird die Sollgeschwindigkeit mittels der aktuellen Geschwindigkeitsinformation korrigiert. Die Ableitung nach der Zeit liefert in Block 6 die Sollbeschleunigung, die in den Knoten 7 eingeleitet wird. Vor dem Knoten 7 wird die Sollbeschleunigung in die Vorsteuerung 8 abgezweigt. Vom Knoten 7 wird das korrigierte Sollbeschleunigungssignal in einen Regler 9, beispielsweise einen PI Regler, eingeleitet, der ein Steuersignal für die Anfahrkupplung 10 ausgibt, nachdem Steuersignal und Vorsteuersignal der Vorsteuerung 8 im Knoten 11 addiert wurden. Von der Anfahrkupplung 10 wird das über diese entsprechend des Steuersignals übertragene Drehmoment auf den Antriebsstrang 12 übertragen, der entsprechend mit einer Verzögerung reagiert, wenn das Drehmoment abnimmt. Über das Filter 13 werden die Rad drehzahlen, bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit, bzw. die über die eingestellte Übersetzung des Getriebes ermittelte Drehzahl der Getriebeeingangswelle in den Block 14 eingeleitet, in dem eine Gradientenbildung der Drehzahl erfolgt, d. h. die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung ermittelt wird, und eine Korrekturgröße für den Knoten 7 gebildet wird. Unter Umgehung der Gradientenbildung wird das Drehzahlsignal bzw. Geschwindigkeitssignal weiterhin in den Block 4 zur Aktualisierung der Wegermittlung eingeleitet.

1: Routine
2: Startwert
3: Block
4: Block
5: Knoten
6: Block
7: Knoten
8: Vorsteuerung
9: PI-Regler
10: Anfahrkupplung
11: Knoten
12: Antriebsstrang
13: Filter
14: Block

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Antriebstrang bestehend aus einer Brennkraftmaschine, einem Getriebe und einer dazwischen angeordneten, automatisiert betriebenen Anfahrkupplung mit einer Kriecheinrichtung, bei der die Anfahrkupplung durch Regelung des über diese übertragenen Drehmoments zur Bewegung des Kraftfahrzeugs mit langsamer Geschwindigkeit betrieben wird, sowie einer Erfassungseinrichtung eines Abstands des Kraftfahrzeugs von einem Hindernis, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des über die Anfahrkupplung übertragenen Drehmoments abhängig vom sich während einer Annäherung an das Hindernis vermindernden Abstand erfolgt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das übertragene Drehmoment mittels einer aus dem sich verringernden Abstand ermittelten, eine Sollgeschwindigkeit wiedergebenden Regelgröße geregelt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung bei Unterschreiten eines vorgebbaren Abstands gestartet wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung manuell gestartet wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem vorgebbaren Abstand eine vorgebbare Startgeschwindigkeit eingestellt wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung ein Abstandswarnsystem des Kraftfahrzeugs ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug nach Erreichen eines vorgebbaren Mindestabstands zum Hindernis mittels eines Bremseingriffs gestoppt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Bremseingriff aufgebaute Bremskraft umgekehrt proportional zu dem übertragenen Drehmoment eingestellt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment bei beginnender Bremskraft auf Null reduziert wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft nach einer für das Kraftfahrzeug spezifischen Fahrdynamikgleichung vorgegeben wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugverzögerung als konstante, einstellbare Größe vorgegeben wird.