DE102016000544A1

DE102016000544A1 - Verfahren und System zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016000544A1
Application number: DE102016000544.0A
Authority: DE
Inventors: Fredrik Jarngren; Erik Gustavsson; Fredrik Asp
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2015-02-05
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2016-08-11
Anticipated expiration: 2036-01-21
Also published as: DE102016000544B4; SE539497C2; SE1550123A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Kupplung (106) zum selektiven Übertragen eines Drehmoments zu und/oder von einer ersten Leistungsquelle (101) umfasst, wobei das besagte Fahrzeug weiterhin eine vom Fahrer bedienbare Einrichtung (118) wie z. B. ein Kupplungspedal zum Bedienen einer Kupplung (106) umfasst, wobei die vom besagten Fahrer bedienbare Einrichtung (118) in einem Bewegungsbereich (A–B) zwischen einer ersten Endposition (A) und einer zweiten Endposition (B) bewegbar ist, wobei das Öffnen und Schließen der besagten Kupplung (106) durch ein Fahrzeugsteuerungssystem auf der Basis der Position der von dem besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) in dem besagten Bewegungsbereich (A–B) gesteuert wird. Das Verfahren umfasst beim Erkennen einer besagten Hin- und Herbewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) Folgendes: – Ermitteln, ob die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) abhängig ist, und – Wenn ermittelt wird, dass die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) abhängig ist, wird die besagte Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106) mindestens teilweise nicht berücksichtigt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeuge, und insbesondere ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, die das erfindungsgemäße Verfahren implementieren.
Hintergrund der Erfindung
Es gibt unterschiedliche Arten von Fahrzeugantriebssträngen. Beispielsweise können Fahrzeuggetriebe vollautomatisch sein, während ein Fahrzeugsteuerungssystem Gangschaltvorgänge vollständig steuert. Die in diesem Systemen verwendeten Getriebe können z. B. aus herkömmlichen Automatikgetrieben bestehen, können aber auch aus herkömmlichen automatisierten manuellen Schaltgetrieben bestehen, wobei das Fahrzeugsteuerungssystem automatisch das Gangschalten in „manuellen” Getrieben steuert. Es gibt auch manuelle Getriebe, bei denen der Fahrzeugfahrer die Kontrolle über den Gangschaltvorgang ausübt. Das Gangschalten in manuellen Getrieben wird oftmals durch Verwendung einer vom Fahrer bedienbaren Kupplung ausgeführt, oftmals durch die Verwendung eines Kupplungspedals, welches zum Ausrücken des Antriebsstrangs während des Gangwechsels und beim Anrollen/Stoppen des Fahrzeugs verwendet wird.
Eine Kupplung kann bei automatisierten manuellen Getrieben ebenfalls verwendet werden, wobei in diesem Fall der Kupplungsbetrieb durch das Fahrzeugsteuerungssystem und nicht durch den Fahrer gesteuert wird. Prinzipiell muss kein Kupplungspedal bei Systemen dieser Art vorhanden sein. Bei einigen Systemen jedoch, die automatisierte manuelle Getriebe aufweisen, sind vom Fahrer bedienbare Einrichtungen wie z. B. ein Kupplungspedal immer noch vorhanden und werden z. B. beim Anrollen des Fahrzeugs aus dem Stillstand verwendet. Beispielsweise kann die Kupplung verwendet werden, um das Fahrzeug auf genau die für den Fahrer bevorzugteste Art in Bewegung zu setzen. Wenn das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wurde, dann kann die Verwendung der Kupplung bei darauffolgenden Gangwechseln vollständig von dem Fahrzeugsteuerungssystem ohne Fahrerinteraktion gesteuert werden. Es sind auch Systeme vorhanden, bei denen die Kupplung ausschließlich durch den Fahrer verwendet wird, und wobei von dem Fahrzeugsteuerungssystem ausgeführte Gangwechsel ohne Verwendung der Kupplung ausgeführt werden. Folglich kann z. B. ein Kupplungspedal sowohl in Fahrzeugen verwendet werden, die manuelle Getriebe aufweisen, als auch in Fahrzeugen, die mindestens einige Arten von Automatikgetrieben aufweisen.
Es gibt jedoch Situationen, in denen insbesondere beim Anrollen eines Fahrzeugs aus dem Stillstand oder beim Bedienen mit niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine ungünstige Vorgehensweise in Bezug auf den Fahrzeugstart als Ergebnis der Betätigung der Kupplung durch den Fahrer eintreten kann.
Kurzdarstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Verfahrens und Systems, welches die Betätigung der Kupplung insbesondere beim Anrollen eines Fahrzeugs aus dem Stillstand und in Situationen erleichtert, wenn die Kupplung bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten betätigt wird. Diese Aufgabe wird erreicht durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug eine Kupplung zum selektiven Übertragen eines Drehmoments zu und/oder von einer ersten Leistungsquelle umfasst, wobei das besagte Fahrzeug weiterhin eine vom Fahrer bedienbare Einrichtung zum Bedienen der besagten Kupplung umfasst, wobei die vom besagten Fahrer bedienbare Einrichtung in einem Bewegungsbereich zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition bewegbar ist, wobei das Öffnen und Schließen der besagten Kupplung durch ein Fahrzeugsteuerungssystem auf der Basis der Position der von dem besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung in dem besagten Bewegungsbereich gesteuert wird. Das Verfahren umfasst beim Erkennen einer Hin- und Herbewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung:

– Ermittelung, ob die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs abhängig ist, und
– wenn ermittelt wird, dass die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs abhängig ist, und die besagte Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung mindestens teilweise nicht berücksichtigt wird. Die vom Fahrer bedienbare Einrichtung kann z. B. ein Kupplungspedal sein.

Wie zuvor erwähnt, gibt es unterschiedliche Arten von Fahrzeugantriebssträngen, bei denen manchmal eine Kupplung verwendet wird und manchmal nicht. Die aktuelle Erfindung betrifft Antriebsstränge, bei deinen eine Kupplung verwendet wird, und insbesondere Antriebsstränge, die eine vom Fahrer bedienbare Kupplung aufweisen. Oftmals wird die Betätigung der Kupplung, wie z. B. das Bedienen eines Kupplungsreibelements, und somit die Größenordnung des über die Kupplung übertragbaren Drehmoments, von der vom Fahrer bedienbaren Einrichtung, wie z. B. einem Kupplungspedal, gesteuert, welches mit den bewegbaren Elementen der Kupplung mechanisch verbunden ist. Das heißt, dass die Betätigung der Kupplung immer im Wesentlichen dieselbe ist, Verschleiß unterliegt usw.
Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch Systeme, bei denen die vom Fahrer bedienbare Einrichtung nicht zum Steuern der Kupplung direkt durch die Verwendung einer mechanischen Verbindung, sondern stattdessen durch Clutch-by-Wire-Systeme verwendet wird. Bei Clutch-by-Wire-Systemen wird ein elektrisches Signal, z. B. eine Kupplungspedalposition, in eine entsprechende Kupplungsbewegung umgewandelt. Beispielsweise kann ein Positionssensor oder eine andere geeignete Einrichtung zum Erkennen einer Position der vom Fahrer bedienbaren Einrichtung, wie z. B. der Position eines Kupplungspedals, verwendet werden. Ein elektrisches Signal, welches diese Position repräsentiert, wird dann in eine entsprechende Fahreranforderung in Bezug auf die Kupplungsbetätigung umgewandelt, und das Fahrzeugsteuerungssystem steuert dann die tatsächliche Kupplungsbewegung auf der Basis des die Position des Kupplungspedals repräsentierenden Signals. Die tatsächliche Kupplungsbewegung ist nicht mechanisch mit Bewegungen der vom Fahrer bedienbaren Einrichtung verbunden.
Im Allgemeinen verhält sich ein Clutch-by-Wire-System von einer Fahrerperspektive aus auf eine Weise, die Systemen ähnlich ist, die eine mechanische Verbindung entsprechend dem vorstehend Erwähnten aufweisen, wobei Kupplungen dieser Art jedoch auch vollautomatisch durch das Fahrzeugsteuerungssystem, z. B. in automatisierten manuellen Schaltgetrieben (AMT) verwendet werden können. Weiterhin können Kupplungen unterschiedliche Konstruktionen aufweisen, wobei die besondere Konstruktion, z. B. ob die Kupplung eine Reibkupplung ist oder nicht, für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung ist. Die Erfindung ist auch in jedem beliebigen Clutch-by-Wire-System anwendbar.
Die Verwendung einer vom Fahrer bedienbaren Kupplung kann jedoch in einigen Situationen ein unerwünschtes und unbeabsichtigtes Fahrzeugverhalten zum Ergebnis haben. Wenn z. B. das Fahrzeug auf eine Unregelmäßigkeit trifft, wie z. B. ein Loch oder eine Erhöhung auf der Fläche, auf der sich das Fahrzeug bewegt oder vom Stillstand in Bewegung gesetzt wird, wenn sich die Kupplung schließt, kann die Unregelmäßigkeit eine Auswirkung auf die Beschleunigung des Fahrzeugs veranlassen, die eine Schaukelbewegung zum Ergebnis hat. Dies kann sich wiederum in eine unbeabsichtigte und ungünstige Bedienung der vom Fahrer bedienbaren Einrichtung umwandeln, die eine Hin- und Herbewegung an den Tag legt, z. B. eine Vor- und Rückwärtsbewegung, die abwechselnd das übertragbare Drehmoment von der Kupplung vergrößert und verkleinert. Dies kann zum Ergebnis haben, dass der Fahrzeugstart oder eine bereits laufende Bewegung aufgrund eines Resonanzverhaltens durch die Änderungen des übertragbaren und dadurch übertragenen Drehmoments durch die Kupplung so unkontrolliert wird, dass das Fahrzeug z. B. vollständig angehalten und das Fahrzeug erneut aus dem Stillstand gestartet werden muss. Weiterhin entstehen Situationen dieser Art nicht nur aufgrund von Unregelmäßigkeiten entsprechend dem vorstehend Erwähnten, können jedoch z. B. auch beim Anrollen von schwer beladenen Lkw-Anhänger-Kombinationen, schwer beladenen Fahrzeugen im Allgemeinen und insbesondere beim Anrollen eines Fahrzeugs an einer Steigung entstehen. Die Situation kann auch beim Fahren auf holprigen Straßen und/oder auf rauem Gelände entstehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Situationen dieser Art erkannt und Maßnahmen zur Abmilderung das Verhaltens ergriffen, sodass das Fahrzeug auf kontrollierte Art gestartet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies durch die Verwendung eines Verfahrens erreicht, bei dem dann, wenn eine Hin- und Herbewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung erkannt wird, ermittelt wird, ob die Bewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs abhängig ist. Wenn dies der Fall ist, wird die erkannte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von dem Fahrzeugsteuerungssystem beim Bedienen der besagten Kupplung nicht berücksichtigt. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Bewegung des Fahrzeugs, wie z. B. eine Schaukelbewegung, nicht verstärkt oder durch Änderungen bei dem Antriebsradmoment, die durch das Öffnen und Schließen der Kupplung aufgrund der Hin- und Herbewegung verursacht werden, die wiederum durch das Schaukeln des Fahrzeugs verursacht wird, verschlimmert.
Weiterhin können Clutch-by-Wire-Systeme außer dem Vorteil des Bereitstellens von mehr Möglichkeiten in Bezug auf die Steuerung der Kupplung weitere Vorteile in Bezug auf die Fahrererfahrung zulassen. Beispielsweise weisen Kupplungspedale oftmals eine gewisse Hublänge auf, die z. B. von der mechanischen Konstruktion des Kupplungssystems abhängig ist. Das heißt, dass die Kupplungspedalhublänge möglicherweise eine Hublänge in einer bestimmten Größenordnung aufweisen muss, um die gewünschte Kupplungsfunktion bereitzustellen. Weiterhin kann die Kraft, die zum Niedertreten des Kupplungspedals wiederum aufgrund der mechanischen Konstruktion erforderlich sein kann, auch eine Kraft einer systemdefinierten und relativ hohen Größenordnung sein. Da sich jedoch die Länge des Hubs und die Größenordnung der zum Niedertreten des Pedals erforderlichen Kraft oftmals von den Präferenzen des Fahrers unterscheiden, sollte der Fahrer in der Lage sein, die Charakteristika des Kupplungspedals frei zu wählen.
Beispielsweise könnte es wünschenswert sein, ein Kupplungspedal zu haben, welches unter Verwendung von weniger Kraft bedienbar ist. Es könnte auch wünschenswert sein, ein Pedal zu haben, welches eine kürzere Hublänge aufweist. Es ist möglich, solche Kupplungspedale in Clutch-by-Wire-Systemen der oben beschriebenen Art zu realisieren, da nur eine Kupplungspedalposition erforderlich ist, um das Drehmoment angemessen zu steuern.
Jedoch kann die Verwendung von Kupplungspedalen, die eine kürzere Hublänge aufweisen und/oder bei denen weniger Kraft zum Betätigen der Kupplung notwendig ist, das Risiko unerwünschter Szenarien gemäß dem vorstehend Erwähnten beim Anrollen des Fahrzeugs weiter vergrößern. Die vorliegende Erfindung mildert die möglichen negativen Effekte ab, die durch die Einführung solcher „fahrerfreundlichen” Kupplungen entstehen können, indem Kupplungsbewegungen herausgefiltert werden, die bei Verwendung von Kupplungspedalen mit kürzerer Hublänge oder solchen, bei denen weniger Kraft für die Betätigung erforderlich ist, häufiger auftreten können.
Gemäß dem vorstehend Erwähnten tritt die unerwünschte Fahrzeugbewegung im Allgemeinen beim Anrollen aus dem Stillstand oder beim Betätigen der Kupplung bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten auf, wobei gemäß einer Ausführungsform die vorliegende Erfindung für Fahrzeuggeschwindigkeiten verwendet wird, die niedriger als eine erste Geschwindigkeit sind, z. B. 30 km/h, 10 km/h, 5 km/h oder 2 km/h, wobei die Erfindung so ausgelegt sein kann, dass sie nur für Fahrzeuggeschwindigkeiten unterhalb einer geeigneten Geschwindigkeit in jedem der erwähnten Bereiche verwendet werden kann. Die Erfindung ist gleichermaßen unabhängig davon verwendbar, ob sich das Fahrzeug rückwärts oder vorwärts bewegt.
Die vom Fahrer bedienbare Einrichtung zum Steuern der Kupplung ist im Allgemeinen in einem Bewegungsbereich zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition bewegbar, in der das Öffnen/Schließen der Kupplung von der Position der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung abhängig ist. Die Hin- und Herbewegung kann durch das Ermitteln einer Hin- und Herbewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung in dem besagten Bewegungsbereich, z. B. durch die Verwendung eines geeigneten Sensors, ermittelt werden.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sowie Vorteile davon werden in der detaillierten Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen beschrieben, die nachfolgend, und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1A veranschaulicht einen Antriebsstrang eines beispielhaften Fahrzeugs;
1B veranschaulicht ein Beispiel einer Steuerungseinheit in einem Fahrzeugsteuerungssystem;
1C veranschaulicht ein Kupplungspedal des beispielhaften Fahrzeugs von 1A;
2 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung;
3A–D veranschaulicht eine Situation, in der die vorliegende Erfindung verwendet werden kann;
4A–D veranschaulicht die Situation von 3A–D, wenn die vorliegende Erfindung verwendet wird.
Ausführliche Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
Die vom Fahrer bedienbare Einrichtung zum Steuern einer Kupplung wird für ein Kupplungspedal in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung beispielhaft beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf jede beliebige Art der vom Fahrer bedienbaren Einrichtungen zur Steuerung einer Kupplung anwendbar, wobei eine Hin- und Herbewegung aufgrund von Bewegungen des Fahrzeugs entstehen kann.
1A stellt schematisch einen Antriebsstrang eines beispielhaften Fahrzeugs 100 dar. Der Antriebsstrang umfasst eine Leistungsquelle, wobei es sich bei dem vorliegenden Beispiel um einen Verbrennungsmotor 101 handelt, der auf herkömmliche Weise über eine Abtriebswelle des Verbrennungsmotors 101, normalerweise über ein Schwungrad 102, mit einem Getriebe 103 über eine Kupplung 106 verbunden ist. Eine Abtriebswelle 107 des Getriebes 103 treibt Antriebsräder 113, 114 über ein Achsgetriebe 108, wie z. B. ein gängiges Differenzial und Antriebsachsen 104, 105 an, die mit dem besagten Achsgetriebe 108 verbunden sind.
Der Verbrennungsmotor 101 wird durch das Fahrzeugsteuerungssystem über eine Steuerungseinheit 117 gesteuert. Die Kupplung 106 und das Getriebe 103 werden ebenfalls durch das Fahrzeugsteuerungssystem mittels einer Steuerungseinheit 116 gesteuert. Gemäß des vorliegenden Beispiels besteht die Kupplung aus einer Trockenkupplung, bei der ein Reibelement (Scheibe) 110 mit einem ersten Getriebeelement, z. B. einer Antriebswelle 109 des Getriebes 103 verbunden ist und sich damit dreht. Das Reibelement 110 kuppelt selektiv das Schwungrad 102 oder jedes andere geeignete, sich drehende Teil des Verbrennungsmotors 101 ein, um das Drehmoment zu/von dem Verbrennungsmotor 101 zu übertragen, d. h. zwischen Verbrennungsmotor 101 und Antriebsstrangkomponenten nach der Kupplung 106, wie z. B. zu/von mindestens einem der Antriebsräder 113, 114 über das Getriebe 103.
Der Eingriff des Reibelements 110 in dem Motorschwungrad 102 wird mittels einer Druckplatte 111 mittels eines Hebelarms 112 gesteuert, der durch ein Kupplungsstellglied 115 bedient wird.
Bei Systemen, bei denen die Kupplung 106 direkt mittels des Kupplungspedals gesteuert wird, ist das Kupplungspedal mechanisch mit der Kupplung verbunden. Beispielsweise kann das Kupplungspedal mechanisch mit dem Hebelarm 112 verbunden sein, um die Bewegung des Reibungselements 110 direkt zu steuern. Es ist jedoch zu verstehen, dass die erläuterte Kupplung lediglich ein Beispiel ist, und dass Kupplungen unabhängig davon, ob die Kupplung Teil eines Clutch-by-Wire-Systems ist oder durch eine vom Fahrer bedienbare Einrichtung mechanisch gesteuert wird, unterschiedliche Konstruktionen aufweisen kann. Beispielsweise kann das Kupplungsstellglied koaxial zu der Getriebeantriebswelle 109 angeordnet sein.
Gemäß dem offengelegten System wird das Öffnen und Schließen der Kupplung 106 immer noch von dem Fahrer unter Verwendung eines Kupplungspedals 118 gesteuert, jedoch mit dem Unterschied, dass der Einfluss des Kupplungsstellglieds 115 auf den Hebelarm 112 durch das Fahrzeugsteuerungssystem auf der Basis von Signalen, welche die Position des Kupplungspedals 118 repräsentieren, gesteuert wird.
Das heißt, dass die tatsächliche Bewegung des Hebelarms 112 nicht länger mechanisch mit dem Kupplungspedal 118 verbunden ist. Das bedeutet wiederum, dass die Position des Kupplungspedals 118 stattdessen als eine Anforderung nach einer bestimmten Kupplungsbetätigung verwendet wird, die dann mittels des Fahrzeugsteuerungssystems in eine tatsächliche Kupplungsbewegung über das Kupplungsstellglied 115 umgewandelt wird. Die Positionierung des Hebelsarms 112 ist immer noch von der Position des Kupplungspedals 118 abhängig.
Ein beispielhaftes Kupplungspedal 118 ist in 1C schematisch dargestellt. Das Kupplungspedal 118 ist innerhalb eines Bewegungsbereichs bewegbar, der von zwei Endpositionen A, B definiert wird, die in dem vorliegenden Beispiel einen Winkelbereich α definieren. Die Position des Kupplungspedals 118 in diesem besagten Bewegungsbereich kann z. B. mittels eines geeigneten Sensors ermittelt werden, wie z. B. einem Winkelsensor 119 oder jeder anderen Art von Sensor, welche die aktuelle Position des Kupplungspedals 118 in dem Bewegungsbereich ermittelt, in dem das Kupplungspedal bewegbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bewegungen des Kupplungspedals, die schädlich für den Vortrieb des Fahrzeugs und die im Allgemeinen nicht beabsichtigt sind, erkannt und nicht berücksichtigt, wenn die von dem Fahrer mittels des Kupplungspedals gegebenen Steuerungsbefehle in eine tatsächliche Kupplungsbewegung umgewandelt werden. Ein beispielhaftes Verfahren 200 der vorliegenden Erfindung ist in 2 dargestellt, wobei das Verfahren mindestens teilweise z. B. in der Steuerungseinheit 116 zum Steuern der Kupplung 106 und des Getriebes 103 implementiert werden kann. Wie oben angegeben, werden die Funktionen eines Fahrzeugs im Allgemeinen durch eine Anzahl von Steuerungseinheiten gesteuert, wobei Steuerungssysteme in Fahrzeugen der offengelegten Art im Allgemeinen ein Kommunikationsbussystem umfassen, welches aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen zum Verbinden einer Anzahl von elektronischen Steuergeräten (ECUs) oder Controllern mit unterschiedlichen Komponenten an Bord des Fahrzeugs besteht. Ein solches Steuerungssystem kann eine große Anzahl von Steuerungseinheiten umfassen, und die Steuerung einer spezifischen Funktion kann zwischen zwei oder mehreren von diesen aufgeteilt sein.
Aus Vereinfachungsgründen stellt 1A nur Steuerungseinheiten 116–117 dar, wobei Fahrzeuge 100 der veranschaulichten Art oftmals mit bedeutend mehr Steuerungseinheiten versehen sind, wie Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden. Die Steuerungseinheiten 116–117 sind ausgelegt, um miteinander und mit unterschiedlichen Komponenten über das besagte Kommunikationsbussystem und eine andere Verdrahtung zu kommunizieren, was teilweise durch die Verbindungslinien in 1A gekennzeichnet ist.
Die vorliegende Verbindung kann in jeder geeigneten Steuerungseinheit des Fahrzeugs und somit nicht notwendigerweise in der Steuerungseinheit 116 implementiert werden. Die Steuerung der Kupplung 106 gemäß der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich von Signalen abhängig sein, die von anderen Steuerungseinheiten und/oder Fahrzeugkomponenten empfangen werden, und es ist allgemein der Fall, dass Steuerungseinheiten der offengelegten Art normalerweise angepasst sind, um Sensorsignale von unterschiedlichen Teilen des Fahrzeugs 100 zu empfangen. Die Steuerungseinheit 116 wird z. B. Signale von dem Kupplungspedalpositionssensor 119 und dem Kupplungsstellglied 115 empfangen. Weiterhin empfängt die Steuerungseinheit Signale, die eine Fahrzeugbewegung repräsentieren, oder Signale einer Fahrzeugbewegung, wie z. B. einer Schaukelbewegung, können ermittelt werden. Diese Fahrzeugbewegung kann z. B. unter Verwendung von Sensoren des Fahrwerksystems des Fahrzeugs, eines Gyroskops, eines Beschleunigungsmessers oder jeder anderen geeigneten Einrichtung ermittelt werden. Steuerungseinheiten der veranschaulichten Art werden auch gewöhnlich angepasst, um Steuerungssignale an unterschiedliche Teile und Komponenten des Fahrzeugs, z. B. zum Steuern des Kupplungsstellglieds 115, zu leiten.
Eine Steuerung dieser Art erfolgt oftmals durch programmierte Anweisungen. Die programmierten Anweisungen bestehen typischerweise aus einem Computerprogramm, welches bei seiner Ausführung in einem Computer oder einer Steuerungseinheit veranlasst, dass der Computer/die Steuervorrichtung die gewünschte Steuerung ausübt, wie z. B. Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Computerprogramm besteht üblicherweise aus einem Teil eines besagten Computerprogrammprodukts, wobei das Computerprogrammprodukt ein geeignetes Speichermedium 121 (siehe 1B) umfasst, wobei das Computerprogramm 126 auf dem besagten Speichermedium 121 gespeichert ist. Das Computerprogramm kann auf nicht flüchtige Weise auf dem besagten Speichermedium gespeichert sein. Das digitale Speichermedium 121 kann z. B. aus jedem beliebigen Element der Gruppe bestehen, die Folgendes umfasst: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-Speicher, EEPROM (Electrically Erasable PROM), einem Festplattengerät usw., und es kann in der oder in Kombination mit der Steuerungseinheit angeordnet sein, woraufhin das Computerprogramm durch die Steuerungseinheit ausgeführt wird. Das Verhalten des Fahrzeugs in einer spezifischen Situation kann somit durch das Modifizieren der Anweisungen des Computerprogramms angepasst werden.
Eine beispielhafte Steuerungseinheit (die Steuerungseinheit 116) ist in 1B schematisch dargestellt, wobei die Steuerungseinheit eine Verarbeitungseinheit 120 umfassen kann, die z. B. aus einem geeigneten Prozessor- oder Mikrocomputertyp bestehen kann, wie z. B. einer Schaltung zur digitalen Signalverarbeitung (Digital Signal Processor, DSP) oder einer Schaltung mit einer festgelegten spezifischen Funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Die Verarbeitungseinheit 120 ist mit einer Speichereinheit 121 verbunden, die der Verarbeitungseinheit 120 z. B. den gespeicherten Programmcode 126 und/oder die gespeicherten Daten bereitstellt, welche die Verarbeitungseinheit 120 benötigt, um Berechnungen auszuführen. Die Verarbeitungseinheit 120 ist auch für das Speichern von Zwischen- oder Endergebnissen von Berechnungen in der Speichereinheit 121 ausgelegt.
Weiterhin ist die Steuerungseinheit 112 mit Vorrichtungen 122, 123, 124, 125 zum Empfangen und Senden von jeweils Eingabe- und Ausgabesignalen ausgerüstet. Diese Eingabe- und Ausgabesignale können Wellenformen, Impulse oder andere Attribute aufweisen, die von den Vorrichtungen 122, 125 zum Empfang von Eingabesignalen als Informationen erkannt und von der Verarbeitungseinheit 120 verarbeitet werden können. Die Vorrichtungen 123, 124 zum Senden von Ausgabesignalen sind zur Umwandlung von Rechenergebnissen der Verarbeitungseinheit 120 in Ausgabesignale zur Übertragung an andere Teile des Fahrzeugsteuerungssystems und/oder die Komponente(n), für welche die Signale bestimmt sind, ausgelegt. Absolut jede dieser Verbindungen zu den Vorrichtungen zum Empfangen und Senden von Eingabe- und Ausgabesignalen kann aus einem oder mehreren Kabel(n), einem Datenbus, wie z. B. einem CAN-Bus (Controller Area Network), einem MOST-Bus (Media Oriented Systems Transport) oder jeder anderen Buskonfiguration oder einer drahtlosen Verbindung, bestehen.
Erneut zurückkehrend zu dem in 2 veranschaulichten beispielhaften Verfahren 200 beginnt das Verfahren bei Schritt 201, wo ermittelt wird, ob es eine laufende Kupplungspedalbewegung gibt. Dies kann z. B. durch die Ermittlung, ob eine durch den Positionssensor 119 festgestellte Bewegung vorhanden ist, ermittelt werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob es eine Kupplungsbewegung gibt, die einen angemessenen Abschnitt des Bewegungsbereichs des Kupplungspedals überschreitet.
Gemäß einer Ausführungsform wird nicht nur ermittelt, ob eine Bewegung des Kupplungspedals vorliegt, sondern auch, ob eine Bewegung in einer Richtung von der Position Kupplung offen (mindestens teilweise niedergetretenes Kupplungspedal) zu der Position Kupplung geschlossen vorliegt, d. h., es wird ermittelt, ob der Fahrer dabei ist, die Kupplung mindestens teilweise zu schließen. Oftmals entstehen Probleme der durch die vorliegende Erfindung angesprochenen Art aus Situationen, die mit dem Schließen der Kupplung beginnen, wenn sich das übertragbare und dadurch gewöhnlich das übertragene Drehmoment erhöht. Das heißt, in Situationen, wenn zunehmend mehr Leistung auf die Fahrzeugantriebsräder aufgebracht wird, wie z. B. wenn das Fahrzeug vom Stillstand aus anrollt. Wie erwähnt, wird jedoch gemäß einer Ausführungsform nur ermittelt, ob eine Kupplungspedalbewegung anliegt. Solange keine Kupplungspedalbewegung ermittelt wird, welche die vorliegende Erfindung auslöst, bleibt das Verfahren bei Schritt 201. Wenn ermittelt wird, dass eine Bewegung des Kupplungspedals vorhanden ist, die das Verfahren gemäß der Erfindung auslöst, fährt das Verfahren mit Schritt 202 fort.
Der Übergang von Schritt 201 zu Schritt 202 kann auch so ausgelegt sein, dass er von weiteren Kriterien abhängig ist. Beispielsweise kann die Fahrzeuggeschwindigkeit ν_vehicle ermittelt werden, und der Übergang von Schritt 201 zu Schritt 202 kann so ausgelegt werden, dass dieser nur ausgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit ν_vehicle unter der Geschwindigkeitsbegrenzung liegt ν_lim. Die Geschwindigkeitsbegrenzung ν_lim kann jede geeignete Geschwindigkeitsbegrenzung z. B. in jedem beliebigen der Bereiche 0–30 km/h, 0–10 km/h, 0–5 km/h oder 0–2 km/h sein. Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren für jede beliebige Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden. Das gemäß der Erfindung kompensierte Fahrzeugverhalten tritt oftmals dann auf, wenn das Fahrzeug mit langsamen Geschwindigkeiten fährt oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von im Wesentlichen Null erhöht wird. Deshalb wird bei einer Ausführungsform der Übergang von Schritt 201 zu Schritt 202 gemäß ausgeführt, wenn eine bei einem Fahrzeugstillstand ausgeführte Kupplungspedalbewegung erkannt wird.
Bei Schritt 202 wird ermittelt, ob eine Hin- und Herbewegung des Kupplungspedals vorliegt, d. h., ob sich das Kupplungspedal in dem Bewegungsbereich rückwärts und vorwärts bewegt oder umgekehrt. Die Hin- und Herbewegung des Kupplungspedals hat entsprechende Schwankungen bei dem über die Kupplung übertragbaren Drehmoment zum Ergebnis, was entsprechende Schwankungen bei dem auf die Fahrzeugantriebsräder 113, 114 aufgebrachten Drehmoment zum Ergebnis hat, d. h., das aufgebrachte Drehmoment wird sich abwechselnd vergrößern/verkleinern. Wie vorstehend erwähnt, können Szenarien dieser Art ein Fahrzeugverhalten zum Ergebnis haben, welches nicht ohne ein Öffnen der Kupplung gesteuert werden kann, um das Fahrzeug anzuhalten. Ein Beispiel einer Situation dieser Art ist in 3A–D veranschaulicht.
3A veranschaulicht die Kupplungspedalposition in Abhängigkeit von der Zeit t. In der Figur variiert die Kupplungspedalposition zwischen beliebigen Pedalpositionen und somit nicht notwendigerweise zwischen einem vollständig freigegebenen und einem vollständig niedergetretenen Kupplungspedal. Die Position „A” auf der y-Achse repräsentiert eine Position, in der ein geringeres Drehmoment über die Kupplung übertragbar ist, d. h., ein stärker niedergetretenes Kupplungspedal im Verhältnis zu der Position „B”, die eine Position repräsentiert, in der ein höheres Drehmoment übertragen werden kann, d. h., ein weiter freigegebenes Kupplungspedal 118. 3A–D veranschaulicht eine Situation z. B. während eines Fahrzeugstarts, bei dem der Fahrer zum Zeitpunkt t1 die Kupplung durch relativ langsames Freigeben des Kupplungspedals auf herkömmliche Art schließt. Dies ist in 3A veranschaulicht. Dies hat eine Erhöhung des übertragbaren Drehmoments der Kupplung zur Folge. Dies ist in 3B veranschaulicht, die Änderungen bei der Kupplungseinrückung entsprechend den Änderungen bei der Pedalposition von 3A darstellt. Die y-Achse stellt das übertragbare Drehmoment dar, wobei das Niveau „0” ein geringeres übertragbares Drehmoment repräsentiert, während das Niveau „C” eine geschlossenere Kupplung repräsentiert, wobei ein höheres Drehmoment von der Kupplung übertragen werden kann.
3C veranschaulicht die entsprechenden Änderungen beim Antriebsradmoment T_Antrieb, d. h., das Drehmoment, welches von dem Verbrennungsmotor über Kupplung, Getriebe usw. zu den Fahrzeugantriebsrädern 113, 114 übertragen wird und welches mit dem übertragbaren Drehmoment der Kupplung variiert. Das Antriebsraddrehmoment hat wiederum eine Fahrzeugbeschleunigung zur Folge, siehe 3D. In 3D repräsentiert das Niveau Null keine Beschleunigung, während eine positive Beschleunigung die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht und eine negative Beschleunigung das Fahrzeug verlangsamt und somit die Fahrzeuggeschwindigkeit verringert.
Zum Zeitpunkt t2 wurde das Kupplungspedal in Position B gebracht, mit dem Ergebnis, dass ein Antriebsstrangmoment T_D über die Kupplung übertragen wird. Das aufgebrachte Antriebsradmoment hat wiederum eine Fahrzeugbeschleunigung zur Folge, siehe 3D.
Wenn das Fahrzeuganrollen auf erwartete Art erfolgreich wäre, dann würde die Kupplung z. B. im Wesentlichen gemäß der gestrichelten/gepunkteten Linie 301 bei weiterhin aufgebrachtem und gewöhnlich erhöhtem Drehmoment geschlossen werden, z. B. da der Fahrer das Gaspedal niedertritt, und das Fahrzeug kontinuierlich auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigen. Alternativ kann der Fahrer kein Fahrzeuganrollen aus dem Stillstand ausführen, sondern kann z. B. das Fahrzeug mit einer schleifenden Kupplung bedienen.
Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird das erwartete Bedienen des Fahrzeugs durch eine Unregelmäßigkeit wie z. B. ein Loch oder eine Erhöhung in der Oberfläche gestört, auf der sich das Fahrzeug befindet, wenn es in Bewegung gesetzt wird. Fahrzeuge und insbesondere schwere Fahrzeuge sind oft gut gefedert, um Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche, auf denen sich das Fahrzeug bewegt, zu berücksichtigen. Beispielsweise sind schwere Fahrzeuge oftmals mit einem Fahrerhaus versehen, in dem der Fahrer sitzt, wobei das Fahrerhaus im Verhältnis zu dem Fahrzeugrahmen gefedert ist.
Weiterhin ist wiederum bei schweren Fahrzeugen der Fahrersitz oftmals mit einem eigenen Federungssystem ausgerüstet, um die Auswirkung von Unregelmäßigkeiten in der Straße, die der Fahrer erlebt, weiter zu reduzieren. Wenn ein Fahrzeug auf eine Unregelmäßigkeit in der Straße trifft, kann dies eine Auswirkung auf die Fahrzeugbeschleunigung haben, insbesondere eine verlangsamende Wirkung, die mindestens teilweise aufgrund des Fahrwerksystems des Fahrzeugs zu einer Fahrzeugschaukelbewegung führen kann. Diese Schaukelbewegung kann sich in eine entsprechende Bewegung des Fahrerhauses und/oder des Fahrersitzes fortpflanzen. Wenn das Fahrerhaus und/oder der Fahrersitz im Verhältnis zu dem Fahrzeugrahmen aufgehängt ist, dann wird die Bewegung des Fahrersitzes aufgrund der Art des Federungssystems im Verhältnis zu der Bewegung des Fahrzeugsrahmens verzögert und bewegt sich somit asynchron zum Fahrzeug.
Das heißt, dass wenn sich der Fahrzeugrahmen aufwärts bewegt, sich das Fahrerhaus/der Fahrersitz einer in Abwärtsbewegung befinden kann und sich somit im Verhältnis zu dem Fahrzeugrahmen bewegen kann. Dies hat wiederum zum Ergebnis, dass der Fuß/das Bein des Fahrers, der/das das Kupplungspedal betätigt, auch eine Schaukelbewegung im Verhältnis zu dem Fahrzeugrahmen aufweisen kann, da sich das Fahrzeug „aufwärts” bewegen kann, während sich der Sitz „abwärts” bewegt, was Anlass zu einem Niedertreten und Freigeben des Kupplungspedals geben kann, was vollständig unbeabsichtigt ist. Beispielsweise kann sich der Fahrersitz und dadurch das Bein des Fahrers in einer Abwärtsbewegung befinden, während sich der Fahrzeugrahmen gleichzeitig in einer Aufwärtsbewegung befindet. Diese Situation kann auch entstehen, wenn der Fahrersitz im Verhältnis zu dem Fahrerhaus/Rahmen nicht gefedert ist. Dies ist deshalb der Fall, da die natürliche Frequenz des Beins des Fahrers und des Kupplungspedals oftmals ähnlich der natürlichen Frequenz des Fahrzeugrahmens und/oder der Federung der Fahrzeugkabine im Verhältnis zu dem Fahrzeugrahmen verhält oder sich in der Nähe hierzu befindet. Aus diesem Grund kann das resonante Verhalten unabhängig davon entstehen, ob der Fahrersitz gefedert ist oder nicht.
Die nicht erwünschte Bewegung hat zum Ergebnis, dass das Kupplungspedal niedergetreten wird, was bei Zeitpunkt t2 in 3A–D beispielhaft dargestellt ist, mit einer nachfolgenden entsprechenden Abnahme des übertragbaren Drehmoments und der Fahrzeugbeschleunigung. Umgekehrt, wenn sich der Fahrzeugrahmen stattdessen in einer Abwärtsbewegung befindet, kann sich der Fahrersitz in einer Aufwärtsbewegung befinden, wodurch der Fuß des Fahrers das Kupplungspedal freigibt, z. B. wie beginnend von Zeitpunkt t3 in 3A, mit einer Erhöhung des übertragbaren Drehmoments über die Kupplung und der Fahrzeugbeschleunigung als Folge. Diese Beschleunigungen und Verlangsamungen verschlimmern die Schaukelbewegung des Fahrzeugs und des Fahrersitzes, was wiederum Schwingungsänderungen bei dem Antriebsradmoment ab der Kupplungspedalposition und somit der Kupplungseinrückung und dadurch des übertragbaren Drehmoments weiter erhöht, was im Wesentlichen zur selben Oszillationsbewegung führt. Dies wird oftmals dazu führen, dass das Fahrzeug wechselweise auf eine Art beschleunigt und sich verlangsamt, wodurch die Schaukelbewegung verstärkt und den Verlauf der Dinge verschlechtert wird.
Situationen der in 3A–D dargestellten Art sind deshalb oftmals in ihrem Verhalten resonant und schnell fortschreitend. Das Fahrzeug ist oftmals innerhalb von Sekunden unkontrollierbar, und die einzige Art des Stoppens der Schaukelbewegung besteht im Niedertreten des Kupplungspedals, um das Fahrzeug zu stoppen. Dies ist in 3A–D veranschaulicht, wo sich der Fahrer bei Zeitpunkt T5 in einer „unmöglichen” Situation befindet und das Kupplungspedal vollständig niedertritt, um die Kupplung vollständig zu öffnen und möglicherweise auch z. B. ein Bremspedal betätigt. Das Anrollen des Fahrzeugs kann dann nur erneut vom Fahrzeugstillstand aus erfolgen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Situationen dieser Art durch ein Verfahren vermieden, bei dem das Risiko für Situationen der Art in 3A–D in einem frühen Stadium identifiziert und ausgeglichen wird.
Dies wird in 4A–D veranschaulicht, wobei die Figuren 3A–D entsprechen, d. h., 4A stellt die Kupplungspedalposition dar, 4B das aktuell übertragbare Drehmoment usw. 4A–D offenbart einen Fahrzeugstart in einer Situation, die der Situation in 3A–D ähnlich ist. Folglich erfolgt von einem Zeitpunkt t = t_A entsprechend einem Zeitpunkt t1 in 3A–D ein Schließen der Kupplung 106 durch ein langsames Freigeben des Kupplungspedals 118 auf eine herkömmliche Art. Ähnlich wie bei 3A–D schließt die Kupplung bis zu einem Punkt t_B, bei dem aufgrund z. B. einer aufgetretenen Unregelmäßigkeit zwischen dem Zeitpunkt t_A und dem Zeitpunkt t_B der Fahrersitz beginnt, sich bei Zeitpunkt t_B aus der Phase mit dem Fahrersitz zu bewegen. Die Unregelmäßigkeit wird durch die Fahrzeugbeschleunigung in 4D repräsentiert, die bereits beginnt, bei Zeitpunkt t_A' abzunehmen, was aufgrund der Verzögerungen der Federungssysteme den Fahrersitz veranlasst, sich bei Zeitpunkt t_B aus der Phase mit dem Fahrzeugrahmen zu bewegen. Dies hat zum Ergebnis, dass ein Öffnen der Kupplung beginnt.
In Schritt 202 wird ermittelt, ob eine abwechselnde Kupplungsöffnungs- und Kupplungsschließbewegung vorhanden ist, d. h., eine Hin- und Herbewegung des Kupplungspedals. Diese Bewegung kann z. B durch das Analysieren der Signale des Positions-/Winkelsensors 119 erkannt werden, und wenn ermittelt wird, dass eine laufende Hin- und Herbewegung vorhanden ist, z. B. zu einer Zeit nach dem Zeitpunkt t_B, wie z. B. bei Zeitpunkt t_C in 4A, oder zu einer anderen geeigneten Zeit nach dem Zeitpunkt t_B, dann fährt das Verfahren mit Schritt 203 fort. Wenn keine solche Hin- und Herbewegung erkannt wird, kehrt das Verfahren zu Schritt 201 zurück. In Schritt 203 wird ermittelt, ob es wahrscheinlich ist, dass die Hin- und Herbewegung der Kupplung 106 von Bewegungen des Fahrzeugs abhängig ist. Die Ermittlung in Schritt 203 kann z. B. durch eine Überwachung der Fahrzeugbeschleunigung erfolgen, wobei eine plötzliche Änderung entweder in der Größenordnung der Beschleunigung auftritt oder die Beschleunigung in Verlangsamung übergeht, wie z. B. zwischen Zeitpunkt t_B und Zeitpunkt t_C in 4D. Die Ermittlung in Schritt 203 kann z. B mittels eines geeigneten Beschleunigungssensors, eines Gyroskops oder einer beliebigen anderen Einrichtung ausgeführt werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob das Fahrzeug eine erste Beschleunigung, gefolgt von einer zweiten Beschleunigung durchläuft, wobei sich die zweite Beschleunigung von der ersten Beschleunigung in Größenordnung und/oder Richtung unterscheidet. Folglich kann es unterschiedliche Beschleunigungen in derselben Richtung oder Beschleunigungen in unterschiedlichen Richtungen geben, wie z. B. aufwärts/abwärts oder rückwärts/vorwärts.
Weiterhin können Sensoren in dem Fahrwerksystem des Fahrzeugs auch verwendet werden, um zu ermitteln, ob es eine Schaukelbewegung des Fahrzeugs im Verhältnis zu dem Boden, auf dem es sich fortbewegt, auftritt. Die Ermittlung in Schritt 203 kann auch ausgelegt sein, um z. B. die Frequenz f1 der Hin- und Herbewegung des Kupplungspedals mit der Frequenz f2 der Fahrzeugbewegung zu vergleichen. Wenn sich die Frequenzen f1, f2 in einem ähnlichen Bereich befinden, kann bestimmt werden, dass die Kupplungsbewegung wahrscheinlich von der Fahrzeugbewegung abhängig sein wird. Gemäß einer Ausführungsform wird ermittelt, ob sich die Frequenz der Hin- und Herbewegung des Kupplungspedals in einem ersten Frequenzbereich von 0–5 Hz oder 0,1–5 Hz befindet, indem ermittelt werden kann, ob eine erkannte Hin- und Herbewegung für die vorliegende Erfindung nur dann relevant ist, wenn sich die Frequenz f1 innerhalb des besagten ersten Frequenzbereichs befindet. Diese Ermittlung kann z. B. in dem vorstehenden Schritt 202 ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform wird ermittelt, ob die besagte erste Frequenz f1 und die besagte zweite Frequenz f2 innerhalb des besagten ersten Frequenzbereichs liegen.
Wenn in Schritt 203 ermittelt wird, dass die Kupplungsbewegung nicht von Fahrzeugbewegungen abhängig ist, dann kehrt das Verfahren zu Schritt 201 zurück. Wenn andererseits ermittelt wird, dass die Kupplungsbewegung wahrscheinlich von Fahrzeugbewegungen abhängig ist, fährt das Verfahren mit Schritt 204 fort. In Schritt 204 wird eine Kupplungssteuerung durch das Fahrzeugsteuerungssystem eingeleitet, wobei die Kupplungspedalbewegungen mindestens teilweise unberücksichtigt bleiben. Diese Kupplungssteuerung kann unterschiedlichen Strategien folgen.
Beispielsweise kann das Schließen der Kupplung unabhängig von den aktuellen Kupplungsbewegungen begonnen werden. Dies ist in 4A veranschaulicht, wobei die Kupplung in Richtung einer geschlossenen Position zwischen Zeitpunkt t_D und Zeitpunkt t_E bewegt wird. Beim Schließen der Kupplung kann das Schließen der Kupplung entsprechend beliebiger geeigneter Merkmale durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Kupplung langsam geschlossen werden, wie in 4A–D durch gestrichelte Linien 401–404 dargestellt, um sicherzustellen, dass sich das Fahrzeug nicht plötzlich auf eine Art verhält, die von dem Fahrzeugfahrer überhaupt nicht erwartet wird. Ein relativ langsames Schließen der Kupplung kann weiterhin vorteilhaft sein, wenn es sich um das Dämpfen der Fahrzeugbewegungen handelt. Die vorliegende Erfindung stellt folglich ein Verfahren bereit, welches z. B. den Abschluss eines Fahrzeugsanrollens in Situationen ermöglichen kann, in denen das Fahrzeuganrollen normalerweise abgebrochen werden müsste.
Weiterhin muss die Steuerung der Kupplung nicht notwendigerweise in der Nähe der Kupplung liegen, doch die Kupplung kann, vielleicht vorteilhafterweise, stattdessen gemäß unterschiedlicher anderer Strategien gesteuert werden. Beispielsweise kann die Steuerung der Kupplung so erfolgen, dass diese in einer geeigneten Position zwischen der offenen und vollständig geschlossenen Position gehalten wird, z. B. in einer Position, in der ein geeignetes Drehmoment von der Kupplung übertragen wird oder in der vorherrschenden Position der Kupplung, wenn die nicht erwünschte Bewegung beginnt. Weiterhin werden Hin- und Herbewegungen des Kupplungspedals in einem Umfang unterdrückt, in dem das nicht erwünschte Fahrzeugverhalten zu überwinden ist, wobei jedoch immer noch einige Hin- und Herbewegungen in der Steuerung des Steuerungssystems der Kupplung verbleiben können. Es ist auch möglich, die Auswirkung der Fahrzeugbewegung auf die Kupplungspedalbewegung zu schätzen, sodass diese Auswirkung von der tatsächlichen Kupplungspedalbewegung subtrahiert werden kann, um die tatsächliche, von dem Fahrer beabsichtigte Kupplungspedalbewegung zu erhalten. Dies wird durch die strichpunktierten Linien 405–408 in 4A–D veranschaulicht.
In Schritt 205 wird ermittelt, ob die Kupplungssteuerung immer noch von dem Fahrzeugsteuerungssystem aufrechtzuerhalten ist, z. B. da die Kupplungspedalbewegung immer noch nachteilig von der Fahrzeugbewegung beeinflusst wird, und solange dies der Fall ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 204 zurück. Wenn in Schritt 205 ermittelt wird, dass die Kupplung erneut gemäß der Kupplungspedalbewegung gesteuert werden kann, kehrt das Verfahren zu Schritt 201 zurück oder wird beendet.
Schlussendlich wurde die vorliegende Erfindung vorstehend in Bezug auf ein besonderes Beispiel eines Fahrzeugs beschrieben, ist jedoch auf jedes beliebige Fahrzeug anwendbar, bei dem vom Fahrer bedienbare Einrichtungen zum Steuern einer Kupplung verwendet werden, wobei es sich bei der Kupplung um jede beliebige geeignete Kupplung handeln kann, die jede beliebige Art von Elementen umfasst und somit nicht notwendigerweise eine Kupplung der vorstehend beispielhaft dargestellten Art, solange das Bedienen der Kupplung unabhängig von dem Bedienen der vom Fahrer bedienbaren Einrichtung durchgeführt werden kann.

Claims

Verfahren zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs (100), wobei das Fahrzeug (100) eine Kupplung (106) zum selektiven Übertragen eines Drehmoments zu und/oder von einer ersten Leistungsquelle (101) umfasst, wobei das besagte Fahrzeug (100) weiterhin eine vom besagten Fahrer bedienbare Einrichtung (118) zum Bedienen einer Kupplung (106) umfasst, wobei die vom besagten Fahrer bedienbare Einrichtung (118) in einem Bewegungsbereich (A–B) zwischen einer ersten Endposition (A) und einer zweiten Endposition (B) bewegbar ist, wobei das Öffnen und Schließen der besagten Kupplung (106) durch ein Fahrzeugsteuerungssystem auf der Basis der Position der von dem besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) in dem besagten Bewegungsbereich (A–B) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Hin- und Herbewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) in dem besagten Bewegungsbereich (A–B) ermittelt wird, Folgendes geschieht: – Ermitteln, ob die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) abhängig ist, und – Wenn ermittelt wird, dass die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) abhängig ist, wird die besagte Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106) mindestens teilweise nicht berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die besagte Fahrzeugbewegung eine erste Beschleunigung, gefolgt von einer zweiten Beschleunigung ist, die sich von der besagten ersten Beschleunigung in Größenordnung und/oder Richtung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die besagte erste Beschleunigung eine Beschleunigung mindestens teilweise in eine Fahrtrichtung des besagten Fahrzeugs ist und wobei die besagte zweite Richtung eine Richtung mindestens teilweise entgegengesetzt zu der Fahrtrichtung des besagten Fahrzeugs ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die besagte Fahrzeugbewegung eine Schaukelbewegung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, weiterhin umfassend: – Ermitteln einer ersten Frequenz (f1) der besagten Hin- und Herbewegung, und – Mindestens teilweise Nichtberücksichtigung der besagten Hin- und Herbewegung, wenn sich die besagte erste Frequenz (f1) innerhalb eines ersten Frequenzbereichs befindet.
Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend: – Ermitteln einer zweiten Frequenz (f2) der besagten Bewegung des besagten Fahrzeugs (100), – Mindestens eine teilweise Nichtberücksichtigung der besagten Hin- und Herbewegung, wenn sich die besagte erste Frequenz (f1) und die besagte zweite Frequenz (f2) innerhalb eines ersten Frequenzbereichs befinden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der besagte erste Frequenzbereich 0–5 Hz oder 0,1–5 Hz beträgt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die besagte Hin- und Herbewegung eine Bewegung ist, die in einer ersten Bewegungsrichtung eine Erhöhung des übertragbaren Drehmoments der besagten Kupplung (106) anfordert und in einer zweiten Bewegungsrichtung eine Verringerung des übertragbaren Drehmoments der besagten Kupplung (106) anfordert.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend: – Mindestens teilweises Nichtberücksichtigen der besagten Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106) durch Verringern der Auswirkung der besagten Hin- und Herbewegung auf das Steuern der besagten Kupplung.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend: – Bei mindestens teilweisem Nichtberücksichtigen der besagten Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106) Schließen der besagten Kupplung (106), unabhängig von der Position der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend: – Einschätzen einer Auswirkung auf die besagte Bewegung des Fahrzeugs (100) auf die Bewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118), und – Beim Steuern der besagten Kupplung (106), Subtrahieren der Auswirkung der besagten Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) von der Bewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) beim Steuern der Kupplung gemäß der Bewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118).
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend: – Bei mindestens teilweisem Nichtberücksichtigen der besagten Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106), Steuern der besagten Kupplung derart, dass im Wesentlichen ein erstes Drehmoment über die besagte Kupplung (106) übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, weiterhin umfassend: – Ermitteln einer Geschwindigkeit (ν_vehicle) des besagten Fahrzeugs (100), und – Nichtberücksichtigen der besagten Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106), wenn die Geschwindigkeit (ν_vehicle) des besagten Fahrzeugs (100) unter einer ersten Geschwindigkeitsbegrenzung (ν_lim) liegt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei sich die besagte Geschwindigkeitsbegrenzung (ν_lim, ν_lim1) in dem Bereich 0–30 km/h, 0–10 km/h, 0–5 km/h oder 0–2 km/h befindet.
Computerprogramm, welches einen Programmcode umfasst, der bei Ausführung dieses besagten Programmcodes in einem Computer veranlasst, dass der besagte Computer das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–14 ausführt.
Computerprogrammprodukt, welches ein computerlesbares Medium und ein Computerprogramm nach Anspruch 15 umfasst, wobei das besagte Computerprogramm auf dem besagten computerlesbaren Medium gespeichert ist.
System zum Steuern einer Kupplung eines Fahrzeugs (100), wobei das Fahrzeug (100) eine Kupplung (106) zum selektiven Übertragen eines Drehmoments zu und/oder von einer ersten Leistungsquelle (101) umfasst, wobei das besagte Fahrzeug (100) weiterhin eine vom Fahrer bedienbare Einrichtung (118) zum Bedienen einer Kupplung (106) umfasst, wobei die vom besagten Fahrer bedienbare Einrichtung (118) in einem Bewegungsbereich (A–B) zwischen einer ersten Endposition (A) und einer zweiten Endposition (B) bewegbar ist, wobei das Öffnen und Schließen der besagten Kupplung (106) durch ein Fahrzeugsteuerungssystem auf der Basis der Position der von dem besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) in dem besagten Bewegungsbereich (A–B) gesteuert wird, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die dann, wenn eine Hin- und Herbewegung der vom besagten Fahrer bedienbaren Einrichtung (118) erkannt wird, Folgendes bewirken: – Ermitteln, ob die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) abhängig ist, und – Wenn ermittelt wird, dass die besagte Hin- und Herbewegung mindestens teilweise von einer Bewegung des besagten Fahrzeugs (100) abhängig ist, wird die besagte Hin- und Herbewegung beim Steuern der besagten Kupplung (106) mindestens teilweise nicht berücksichtigt.
Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System nach Anspruch 17 umfasst.