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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion eines Geräuschs, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs auftritt, und insbesondere eine Technik, welche in der Lage ist, das Auftreten eines Geräuschs zu verhindern, wenn ein Kupplungspedal im Zustand eines Niedriger-Gang-Startens (z.B. eines Anfahrens in einem niedrigen Gang / einer niedrigen Schaltstufe) oder eines Niedergeschwindigkeitsfahrens des Fahrzeugs (z.B. des Kraftfahrzeugs) betätigt wird.
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2. Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen, wenn ein Kupplungspedal während eines Starts/Anfahrens in einem niederen Gang / einer niedrigen Schaltstufe, einem Rückwärtsgang / einer Rückwärtsschaltstufe oder bei einem Niedergeschwindigkeitsfahren eines FR-Typ Fahrzeugs (z.B. eines Fahrzeugs mit Frontmotor und Hinterradantrieb) schnell betätigt wird, wird eine Übertragung eines Drehmoments, das von einem Motor (z.B. einem Verbrennungsmotor) aus einem Antriebssystem zugeführt wird, plötzlich weggenommen, was einen Schaltruck/Schaltschlag oder ein so genanntes Schlaggeräusch verursacht.
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Beim oben genannten Schaltruck oder Schlaggeräusch unter den Schaltproblemen, welche in/bei einem Automatikgetriebe auftreten, ist es bekannt, dass der Schaltruck, welcher zum Zeitpunkt des Verbindens/Schließens einer Kupplung (oder einer Nah-/Kontakthaftung zwischen einer Kupplungsscheibe und einem Reibelement, z.B. bei Kupplungsschlupf) auftritt, als der größte Faktor wirkt, und in diesem Fall wird das auftretende Ruckdrehmoment durch ein Antriebssystemspiel verstärkt und durch ein Übertragungssystem zum Fahrer hin übertragen.
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Das heißt, das Getriebe und eine Differenzialvorrichtung im Antriebssystem des Fahrzeugs weisen eine Vielzahl von Zahnräder auf, und die Zahnräder halten einen Zustand aufrecht, in welchem die Zahnräder miteinander im Eingriff sind, wobei eine Eingriffsbeziehung zwischen den Zahnrädern notwendigerweise das oben genannte Spiel bedingt.
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Insbesondere, wenn das Fahrzeug nach einem Stopp startet, oder aufgrund des oben genannten Spiels durch eine plötzliche Drehmomentvariation, treten das Schlaggeräusch sowie ein Vibrationsphänomen des Fahrzeugs auf.
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Um das Schlaggeräusch aufgrund des oben genannten Spiels zu reduzieren, wurde eine Lösung vorgeschlagen, in welcher eine Steifigkeit einer Antriebswelle erhöht ist. Jedoch ist diese Lösung bei der Reduktion des Spiels aufgrund einer strukturellen Beschränkung nicht effektiv und erhöht die Kosten, und es wurde ein Verfahren zur Reduktion eines Differenzialübersetzungsverhältnisses vorgeschlagen, jedoch hat dieses Verfahren auch ein Problem in Bezug auf Leistungsfähigkeit.
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Deshalb ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Reduktion eines Geräuschs und einer Vibration aufgrund eines Spiels bereitzustellen, welches auftritt, wenn ein Kupplungspedal plötzlich unmittelbar nach dem Starten/Anfahren in einem ersten Gang oder einem Rückwärtsgang betätigt wird.
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Die als die bezogene Technik beschriebenen Gegenstände wurden nur bereitgestellt, um beim Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung zu helfen, sollen nicht als zur bezogenen Technik korrespondieren angesehen werden, welche dem Fachmann bekannt ist.
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Erläuterung der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Reduktion eines Geräuschs bereitzustellen, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) auftritt, das in der Lage ist, ein Geräusch und Vibrationsprobleme aufgrund eines (mechanischen) Spiels zu verhindern, welches auftritt, wenn ein Kupplungspedal plötzlich während eines Niedriger-Gang/Schaltstufe-Startens/Anfahrens oder eines Niedergeschwindigkeitsfahrens betätigt wird.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Reduktion eines Geräuschs bereitgestellt, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs auftritt, wobei das Verfahren aufweist: Ermitteln einer Nachlassintention eines Fahrers (z.B. einer Fahrerintention, ein Kupplungspedal zu betätigen / loszulassen) durch Erfassen eines Bewegungsinformationswerts eines Kupplungspedalschalters (z.B. eines Kupplungspedalpositionssensors), auf welchen / mittels dessen eine Intention des Fahrers gespiegelt wird, wenn der Kupplungspedalschalter bewegt wird (bzw. wenn das Kupplungspedal relativ zum Kupplungspedalschalter bewegt wird), Ermitteln eines Wegnehmniveaus/Wegnahmemaßes einer Leistung, welche motorseitig (z.B. durch einen Verbrennungsmotor) zugeführt wird, durch Analysieren des Bewegungsinformationswerts, und Ermitteln, abhängig vom Wegnehmniveau der Leistung, ob oder ob nicht ein Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, weggenommen (z.B. reduziert) werden soll, bevor eine Kupplung außer Eingriff gelangt (ist).
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Das Verfahren kann, nach der vom Wegnehmniveau der Leistung abhängigen Ermittlung, ob oder ob nicht das Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, weggenommen werden soll, bevor die Kupplung außer Eingriff gelangt, weiter aufweisen: Ermitteln, durch Erfassen eines Betätigungssignals eines Getriebehebels (z.B. eines Gangschalthebels/Schaltstufenwahlhebels), ob oder ob nicht der Fahrer eine Schaltintention hat, Schalten (z.B. Wechsel eines Betriebsmodus) des Fahrzeugs in einen Stoppmodus oder in einen Schaltmodus abhängig davon, ob oder ob nicht der Fahrer die Schaltintention hat, und Ermitteln, ob oder ob nicht der Fahrer eine Wiederbeschleunigungsintention hat.
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Der Bewegungsinformationswert kann die Nachlassintention des Fahrers durch Erfassen einer Änderung in einer Geschwindigkeit oder in einer Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters (z.B. auch des Kupplungspedals relativ zum Kupplungspedalschalter) ermitteln.
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Das Wegnehmniveau der Leistung kann ermittelt werden durch Vergleichen einer Änderung in einer Geschwindigkeit oder in einer (z.B. elektrischen) Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters und eines festgelegten Referenzwerts.
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Beim Ermitteln, ob oder ob nicht der Fahrer die Wiederbeschleunigungsintention hat, kann es ermittelt werden, ob oder ob nicht der Fahrer die Wiederbeschleunigungsintention hat durch Vergleichen eines Öffnungswerts eines Gaspedals (z.B. eines Betätigungswerts eines Gaspedals) und eines festgelegten Referenzwerts, wobei, wenn der Öffnungswert des Gaspedals den festgelegten Referenzwert überschreitet, die Ermittlung der Nachlassintention des Fahrers durch Erfassen des Bewegungsinformationswerts des Kupplungspedalschalters durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters ausgeführt werden kann.
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Wenn die Änderung der Geschwindigkeit oder der Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters den festgelegten Referenzwert überschreitet, kann das Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, weggenommen werden, bevor die Kupplung außer Eingriff gelangt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Struktur eines Kupplungspedalschalters, mittels dessen die vorliegende Erfindung implementiert sein kann,
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2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Reduktion eines Geräuschs, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung auftritt, und
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3 ist ein detailliertes Flussdiagramm für die zugehörigen Schritte des Verfahrens zur Reduktion eines Geräuschs, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung auftritt.
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Detaillierte Beschreibung
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Nachfolgend sind beispielhafte Ausführungsformen eines Verfahrens zur Reduktion eines Geräuschs, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs (z.B. eines Kraftfahrzeugs) gemäß der vorliegenden Erfindung auftritt, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Die 1 zeigt eine Struktur eines Kupplungspedalschalters, mittels dessen die vorliegende Erfindung implementiert sein kann. Wie es gezeigt ist, ist der Kupplungspedalschalter, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, implementiert, um in einer Kupplungspedalrichtung entlang eines Schlitzes S, welcher in einem Körper 10 geformt ist, bewegbar zu sein, wenn ein Fahrer das Kupplungspedal betätigt.
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Im Körper 10 ist ein Ende einer Feder 30, die eine Elastikkraft/Federkraft hat und in der Kupplungspedalrichtung geformt ist, an einem Stützteil 40 fixiert, und ist das andere Ende davon mit einem Punkt eines Pedalschalters 20 verbunden.
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Sensoren 50, welche in der Lage sind, Geschwindigkeiten gemäß einer Bewegung des Pedalschalters 20 oder einem Spannungssignal für jeden Schritt (z.B. Kupplungspedalbewegungsschritt) zu erfassen, sind an Positionen am/im Schlitz S, welcher im Körper 10 geformt ist, mit vorbestimmten Intervallen positioniert, und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 100, welche in der Lage ist, die Geschwindigkeit oder das Spannungssignal zu erfassen, wenn der Pedalschalter 20 an den Sensoren vorbei tritt, ist separat installiert.
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Durch die oben beschriebene Konfiguration wird eine Änderung der Geschwindigkeit oder der Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters erfasst, wodurch es ermöglicht wird, eine gegenwärtige Kupplungspedalbetätigungsintention eines Fahrers zu erfassen.
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Das heißt, in einem Fall, in welchem der Fahrer plötzlich das Kupplungspedal betätigt, tritt der Pedalschalter 20 ebenfalls schnell an den Sensoren 50, welche in dem / am Schlitz S geformt sind, vorbei, und erfasst die elektronische Steuereinheit 100 entsprechend die Änderung der Geschwindigkeit oder der Spannung durch die Bewegung des Pedalschalters 20, wodurch es ermöglicht wird, akkurat die gegenwärtige Kupplungspedalbetätigungsintention des Fahrers zu erfassen.
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Ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Reduktion eines Geräuschs, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung auftritt, das durch die oben beschriebene Konfiguration implementiert ist, ist in den 2 und 3 gezeigt.
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Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, weist die vorliegende Erfindung im Allgemeinen auf eine Durchführung (eines Schritts) des Ermittelns (S110) einer Nachlassintention eines Fahrers durch Erfassen eines Bewegungsinformationswerts eines Kupplungspedalschalters, mittels dessen eine Intention des Fahrers reflektiert wird, wenn der Kupplungspedalschalter bewegt wird, eine Durchführung des Ermittelns (S200) eines Wegnehmniveaus einer Leistung, welche motorseitig zugeführt wird, durch Analysieren des Bewegungsinformationswerts, und eine Durchführung des Ermittelns (S300), abhängig vom Wegnehmniveau der Leistung, ob oder ob nicht das Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, weggenommen werden soll, bevor eine Kupplung außer Eingriff gelangt.
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Als erstes wird eine Durchführung des Erfassens des Bewegungsinformationswerts des Kupplungspedalschalters, mittels dessen die Intention des Fahrers reflektiert wird, wenn der Kupplungspedalschalter bewegt wird, ausgeführt.
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Das heißt, es wird ermittelt, ob oder ob nicht der Fahrer gegenwärtig beabsichtigt, plötzlich Leistung wegzunehmen, oder beabsichtigt, Leistung wegzunehmen, um einfach ein Schalten/Gangwechseln während eines gewöhnlichen Fahrens auszuführen.
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Um die oben erwähnte Ermittlung auszuführen, erfasst die elektronische Steuereinheit eine Geschwindigkeit, mit welcher der Kupplungspedalschalter an den Sensoren, welche am/im Schlitz geformt sind, vorbei tritt, oder eine Spannungsvariation, welche auftritt, wenn der Kupplungspedalschalter an den Sensoren vorbei tritt, um die Nachlassintention des Fahrers zu ermitteln.
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Eine Durchführung des Ermittelns des Wegnehmniveaus der Leistung, welche motorseitig zugeführt wird, durch Analysieren des Bewegungsinformationswerts wird ausgeführt. Hier wird bei der Durchführung des Ermittelns einer Nachlassintention eines Fahrers durch Erfassen eines Bewegungsinformationswerts des Kupplungspedalschalters, mittels dessen eine Intention des Fahrers reflektiert wird, wenn der Kupplungspedalschalter bewegt wird (bzw. wenn das Kupplungspedal relativ zum Kupplungspedalschalter bewegt wird), das Kupplungspedalsignal in einem ersten und einen zweiten Gang (z.B. einer 1. und einer 2. Vorwärtsfahrstufe) implementiert, wobei während der Durchführung des Ermittelns des Wegnehmniveaus der Leistung die Nachlassintention (z.B. die Schaltintention) des Fahrers ermittelt wird durch Erfassen der Änderung in der Geschwindigkeit oder in der (elektrischen) Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters, wenn das Kupplungspedalsignal vom 2ten zum 4ten (2ten zum 3ten zum 4ten) Gang/Stufe geändert wird.
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Das heißt, in einem Fall, in welchem die Änderung der Geschwindigkeit oder der Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters einen festgelegten Referenzwert überschreitet, wobei die Änderung der Geschwindigkeit oder der Spannung und der festgelegte Referenzwert durch die elektronische Steuerungseinheit 100 miteinander verglichen werden, wird ermittelt, dass der Fahrer gegenwärtig beabsichtigt, plötzlich Leistung wegzunehmen, während in einem Fall, in welchem die Änderung der Geschwindigkeit oder der Spannung durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters den festgelegten Referenzwert nicht überschreitet, nicht eine plötzliche Leistungswegnahme ermittelt wird, sondern ein Wegnehmniveau einer Leistung als eine gewöhnliche Leistungswegnahme (z.B. in Zusammenhang mit einem Schalten) ermittelt wird.
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Als nächstes wird eine Durchführung des Ermittelns abhängig vom Wegnehmniveau der Leistung ausgeführt, ob oder ob nicht ein Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, weggenommen (z.B. reduziert) werden soll, bevor eine Kupplung außer Eingriff gelangt.
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Das heißt, in einem Fall, in welchem ermittelt wird, dass es die Intention des Fahrers ist, plötzlich Leistung wegzunehmen, wird die Leistung, welche vom Motor aus zugeführt wird, vorweg durch Erhöhen einer Kraftstoffwegnahme (z.B. einer Verringerung der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge) oder eines Motorschleppmoments weggenommen/verringert, bevor die Kupplung außer Eingriff gelangt.
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Gemäß der bezogenen Technik treten in einem Fall, in welchem die Kupplung durch plötzliches Betätigen des Kupplungspedals in einem Zustand außer Eingriff gelangt, in welchem Leistung vom Motor aus übertragen wird, ein Geräusch und Vibrationen aufgrund des so genannten (mechanischen) Spiels auf. Jedoch wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, vorweg weggenommen/verringert, bevor die Kupplung außer Eingriff gelangt durch Erfassen der Intention des Fahrers gemäß der Änderung der Geschwindigkeit oder der (elektrischen) Spannung des Pedalschalters, wenn der Fahrer plötzlich das Kupplungspedal (vorweg) betätigt, wodurch das Geräusch und die Vibration aufgrund des oben genannten Spiels vorweg verhindert werden.
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Nach der vom Wegnehmniveau der Leistung abhängigen Durchführung des Ermittelns, ob oder ob nicht das Drehmoment, welches vom Motor aus zugeführt wird, weggenommen werden soll, bevor die Kupplung außer Eingriff gelangt, werden eine Durchführung des Ermittelns (S400) durch Erfassen eines Betätigungssignals eines Schalthebels, ob oder ob nicht der Fahrer eine Schaltintention hat, eine Durchführung des Schaltens/Wechselns (S500) des Fahrzeugs in einen Stoppmodus oder einen Schaltmodus abhängig davon, ob oder ob nicht der Fahrer die Schaltintention hat, und eine Durchführung des Ermittelns (S600), ob oder ob nicht der Fahrer eine Wiederbeschleunigungsintention hat, ausgeführt.
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Das heißt, es wird durch Erfassen durch die elektronische Steuereinheit eines Hebelsignals des Getriebes (z.B. eines Getriebeschalthebels/Getriebewahlhebels), nachdem die Kupplung betätigt wird/ist, ermittelt, ob oder ob nicht der Fahrer kontinuierlich die Schaltintention hat.
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In einem Fall, in welchem es ermittelt wird, dass der Fahrer keine Schaltintention hat, betritt das Fahrzeug den Stoppmodus, und in einem Fall, in welchem durch das Betätigungssignal des Getriebehebels ermittelt wird, dass der Fahrer die Schaltintention hat, wird das Schalten / der Wechsel in den Schaltmodus ausgeführt. Nachdem das Schalten in den Stoppmodus oder den Schaltmodus ausgeführt wird/ist, wird gleichermaßen ermittelt, ob oder ob nicht der Fahrer die Wiederbeschleunigungsintention hat.
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Das heißt, bei der Durchführung des Ermittelns, ob oder ob nicht der Fahrer die Wiederbeschleunigungsintention hat, wird ermittelt, ob oder ob nicht der Fahrer die Wiederbeschleunigungsintention hat durch Vergleichen eines Öffnungswerts eines Gaspedals (z.B. eines Gaspedalbetätigungswerts) und eines festgelegten Referenzwerts. In einem Fall, in welchem der Öffnungswert des Gaspedals den festgelegten Referenzwert überschreitet, betritt das Verfahren wieder die ursprüngliche Durchführung des Ermittelns der Nachlassintention des Fahrers durch Erfassen des Bewegungsinformationswerts des Kupplungspedalschalters durch die Bewegung des Kupplungspedalschalters.
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Nachdem es ermittelt ist, ob oder ob nicht der Fahrer die Wiederbeschleunigungsintention hat, wird eine Fahrstabilisierungsbetätigung ausgeführt, nachdem das Fahrzeug gestoppt und/oder geschaltet wurde, und das Verfahren betritt wieder die ursprüngliche Durchführung (des Ermittelns der Nachlassintention des Fahrers).
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die oben beschriebene Durchführungsreihenfolge (der einzelnen Schritte) hat, können durch akkurates Ermitteln der Nachlassintention des Fahrers und durch Wegnehmen der Leistung, welche vom Motor aus zugeführt wird, bevor die Kupplung freigegeben wird durch vorheriges Erfassen der Nachlassintention des Fahrers in einem Fall, in welchem der Fahrer plötzlich das Kupplungspedal betätigt, das Geräusch und das Vibrationsphänomen aufgrund des (mechanischen) Spiels (z.B. im Antriebssystem des Fahrzeugs), welches gewöhnlicher Weise auftritt, im Voraus verhindert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die oben beschriebenen Konfiguration hat, können das Geräusch- und Vibrationsproblem aufgrund des Spiels, welches auftritt, wenn das Kupplungspedal plötzlich während des Niedriger-Gang-Startens/Anfahrens oder des Niedergeschwindigkeitsfahren vorweg verhindert werden durch das Verfahren zur Reduktion eines Geräuschs, welches beim Leistungswegnehmen eines Antriebssystems des Fahrzeugs auftritt.
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Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben ist, ist es dem Fachmann klar, dass die Modifikationen und Variationen durchgeführt werden können, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung, wie sie durch die anhängigen Ansprüche definiert sind, abzuweichen.
