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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren von Lastwechseln eines Fahrzeugs, das Fahrzeug aufweisend eine Antriebsmaschine mit einer Antriebsmaschinenwelle, eine öffen- und schließbare Kupplung, ein Getriebe mit wenigstens einer Getriebeeingangswelle und eine elektrische Kontrolleinrichtung, wobei das Fahrzeug in einem Zugbetrieb, in einem Schubbetrieb und/oder in einem Segelbetrieb betreibbar ist.
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Aus der
DE 102 21 701 A1 ist ein Steuerverfahren bekannt für Kraftfahrzeuge mit automatisierter Kupplungsvorrichtung, einem ansteuerbaren Motor mit einer Motorsteuerungsvorrichtung, vorzugsweise einem ansteuerbaren automatisierten Getriebe und zumindest einer elektronischen Steuereinrichtung zum Ansteuern des Getriebes und der Kupplungsvorrichtung, bei dem eine eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zumindest repräsentierende Größe, eine Betätigung einer Bremse und/oder eines Energie- oder Kraftstoffzufuhrbemessungsglieds und ein Zustand des Motors detektiert werden und im Fall, dass weder das Bremspedal noch das Kraftstoffzufuhrbemessungsglied bei laufendem Motor und einer Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein Grenzwert als betätigt erkannt wird, die Kupplung geöffnet wird, wobei bei einer Bremsenbetätigung und/oder einer Betätigung des Kraftstoffbemessungsglieds die Kupplung geschlossen wird, wobei vor dem Schließen der Kupplung zur Beendigung eines Segelmodus die Drehzahl der Antriebswelle des Getriebes oder eine entsprechende, diese Drehzahl repräsentierende Größe detektiert wird und die Motordrehzahl so geregelt wird, dass die beiden Drehzahlen übereinstimmen bzw. einander angeglichen werden.
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Aus der
EP 1 497 151 B1 ist Verfahren bekannt zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, dessen Antriebstrang versehen ist mit einem Verbrennungsmotor mit Kurbelwelle, einem Kurbelwellenstartergenerator, einem Getriebe, einer motorseitigen Kupplung, die zwischen dem Startergenerator und dem Verbrennungsmotor angeordnet ist, einer getriebeseitigen Kupplung, die zwischen dem Startergenerator und dem Getriebe angeordnet ist, wobei die Steuerung des Antriebsstranges mittels des Startergenerators erfolgt, wobei ein Startvorgang des Verbrennungsmotors folgendermaßen durchgeführt wird: der Verbrennungsmotor steht, die motorseitige Kupplung ist geöffnet, die getriebeseitige Kupplung ist geschlossen ohne Schlupf, und das Fahrzeug fährt ausschließlich mit dem elektromotorischen Antrieb oder der Startergenerator befindet sich im Rekuperationsbetrieb, die getriebeseitige Kupplung und der Startergenerator werden derart angesteuert, dass möglichst ruckfrei ein leichter Schlupf an der getriebeseitigen Kupplung eingestellt wird, wobei das übertragende Moment an der getriebeseitigen Kupplung so groß sein soll, wie das vorher abgegebene Antriebsmoment des elektromotorischen Antriebs, und das Moment des Startergenerators wird erhöht und gleichzeitig wird die motorseitige Kupplung geschlossen, wobei deren Kupplungsmoment nicht wesentlich über dem zusätzlichen Moment des Startergenerators liegen darf, und der Verbrennungsmotor wird zugeschaltet, also gestartet.
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Aus der
DE 10 2008 030 480 A1 ist Verfahren bekannt zur Betätigung einer Startkupplung in einem Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einer Elektromaschine mit einem Rotor, wobei zu einem Start der Brennkraftmaschine die Elektromaschine auf eine vorbestimmte Drehzahl beschleunigt und die zwischen Elektromaschine und Brennkraftmaschine wirksame Startkupplung in Abhängigkeit von einem über die Startkupplung zu übertragenden Moment zugestellt wird, wobei in einer ersten Startphase ein Vorsteuermoment auf einen vorgegebenen Wert gesetzt wird und in einer zweiten Startphase bei erkanntem Start der Brennkraftmaschine ein Sollmoment abhängig von der Beschleunigung der Kurbelwelle geregelt wird.
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Aus der
DE 10 2012 201 102 A1 ist ein Verfahren bekannt zum Start einer Brennkraftmaschine mit über einen Drehwinkel deren Kurbelwelle wellenförmig verlaufenden Summenmoment mittels einer mit der Kurbelwelle drehgekoppelten Elektromaschine und zwischen Kurbelwelle und Elektromaschine wirksamen Drehelastizität, wobei zu Beginn eines Startvorgangs die zwischen zwei Summenmomentmaxima stehende Kurbelwelle mittels der Elektromaschine entgegen einer Drehrichtung der Kurbelwelle im Betrieb der Brennkraftmaschine um einen vorgegebenen Drehwinkel mit kleinerem Summenmoment als einem maximalen Summenmoment verdreht und die Drehelastizität vorgespannt und anschließend unter Drehrichtungsumkehr mittels der Elektromaschine zur Überwindung des maximalen Summenmoments beschleunigt wird.
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Aus der am 05.05.2015 angemeldeten
deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2015 208 236.9 ist ein Verfahren bekannt zur Steuerung einer Kupplung eines Fahrzeuges nach Beendigung eines Segelbetriebes des Fahrzeuges, wobei eine Verbrennungsmotordrehzahl einer Getriebeeingangswellendrehzahl nach einer Feststellung, dass der Segelbetrieb des Fahrzeuges beendet ist, angepasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Verbrennungsmotordrehzahl an die Getriebeeingangswellendrehzahl bei geöffneter Kupplung durch einen Momenteneingriff am Verbrennungsmotor erfolgt, wobei die Kupplung geschlossen wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl annähernd der Getriebeeingangswellendrehzahl entspricht.
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Aus der am 30.07.2015 angemeldeten
deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2015 214 551.4 ist ein Verfahren bekannt zur Steuerung eines Wiederstartes eines Verbrennungsmotors bei einem Austritt eines mit einem Schaltgetriebe ausgebildeten Fahrzeuges aus einem Segelbetrieb, bei welchem während einer Fahrt des Fahrzeuges eine Kupplung automatisch geöffnet und wieder geschlossen wird, wobei in Abhängigkeit von einem aktuellen Fahrzustand des Fahrzeuges entschieden wird, ob der Wiederstart des Verbrennungsmotors durch einen Schwung- bzw. Schleppstart durch Schließen der Kupplung oder durch eine Startereinheit erfolgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Kontrollieren von Lastwechseln eines Fahrzeugs, das Fahrzeug aufweisend eine Antriebsmaschine mit einer Antriebsmaschinenwelle, eine öffen- und schließbare Kupplung, ein Getriebe mit wenigstens einer Getriebeeingangswelle und eine elektrische Kontrolleinrichtung, wobei das Fahrzeug in einem Zugbetrieb, in einem Schubbetrieb und/oder in einem Segelbetrieb betreibbar ist, wobei bei einem Wechsel von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb ein Momentaufbau verzögert wird.
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Das Verfahren kann automatisiert durchgeführt werden. Das Verfahren kann teilautomatisiert durchgeführt werden. Das Fahrzeug kann einen Drehschwingungsdämpfer aufweisen. Das Fahrzeug kann wenigstens ein antreibbares Fahrzeugrad aufweisen. Das Fahrzeug kann einen Antriebsstrang aufweisen. Die Antriebsmaschine, der Drehschwingungsdämpfer, die Kupplung, das Getriebe und/oder das wenigstens eine antreibbare Fahrzeugrad können zu dem Antriebsstrang gehören. Eine Drehzahl der Antriebsmaschinenwelle kann mithilfe eines Antriebsmaschinenwellensensors feststellbar sein. Ein Signal des Antriebsmaschinenwellensensors kann der elektrischen Kontrolleinrichtung zur Verfügung stehen. Das Fahrzeug kann einen Lasthebel, insbesondere ein Gaspedal, aufweisen. Eine Betätigungsstellung des Lasthebels kann mithilfe eines Lasthebelsensors feststellbar sein. Ein Signal des Lasthebelsensors kann der elektrischen Kontrolleinrichtung zur Verfügung stehen. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein. Die Antriebsmaschine kann eine Brennkraftmaschine sein. Die Antriebsmaschinenwelle kann eine Kurbelwelle sein.
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Die Kupplung kann eine Reibungskupplung sein. Die Kupplung kann ein Eingangsteil und wenigstens ein Ausgangsteil aufweisen. Das Eingangsteil kann der Antriebsmaschine zugeordnet sein. Das wenigstens eine Ausgangsteil kann dem Getriebe zugeordnet sein. Die Bezeichnungen „Eingangsteil“ und „Ausgangsteil“ beziehen sich auf eine von der Antriebsmaschine ausgehende Leistungsflussrichtung. Die Reibungskupplung kann ausgehend von einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine zunehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglichen, wobei eine Leistungsübertragung zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil reibschlüssig erfolgt. Umgekehrt kann ausgehend von einer vollständig eingerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen eine vollständige Leistungsübertragung erfolgt, bis hin zu einer vollständig ausgerückten Betätigungsstellung, in der zwischen dem Eingangsteil und dem wenigstens einen Ausgangsteil im Wesentlichen keine Leistungsübertragung erfolgt, betätigungsabhängig eine abnehmende mechanische Leistungsübertragung ermöglicht sein. Eine vollständig eingerückte Betätigungsstellung kann eine geschlossene Betätigungsstellung sein. Eine vollständig ausgerückte Betätigungsstellung kann eine offene Betätigungsstellung sein. Die Reibungskupplung kann dazu dienen, ein Anfahren sowie einen Wechsel von Getriebeübersetzungen zu ermöglichen. Das Eingangsteil und das wenigstens eine Ausgangsteil können miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden. Die Reibungskupplung kann automatisiert betätigbar sein. Die Reibungskupplung kann mithilfe einer Betätigungseinrichtung betätigbar sein. Die Betätigungseinrichtung kann eine Aktuatoreinrichtung aufweisen. Die Aktuatoreinrichtung kann wenigstens einen elektromotorischen und/oder hydraulischen Aktuator aufweisen. Die Betätigungseinrichtung kann einen Kupplungshebel, insbesondere ein Kupplungspedal, aufweisen. Die Betätigungseinrichtung kann einen Kupplungshebelsensor zum Feststellen einer Betätigungsstellung des Kupplungshebels aufweisen. Ein Signal des Kupplungshebelsensors kann der elektrischen Kontrolleinrichtung zur Verfügung stehen. Die Kupplung und die Betätigungseinrichtung können ein Clutch-by-Wire-System bilden.
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Das Getriebe kann ein Stufengetriebe sein. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe sein. Das Getriebe kann manuell betätigbar sein. Das Getriebe kann ein Handschaltgetriebe sein. Eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle kann mithilfe eines Getriebeeingangswellensensors feststellbar sein. Ein Signal des Getriebeeingangswellensensors kann der elektrischen Kontrolleinrichtung zur Verfügung stehen.
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Die elektrische Kontrolleinrichtung kann auch als Steuereinrichtung oder als Regeleinrichtung bezeichnet werden. Die elektrische Kontrolleinrichtung kann eine Recheneinrichtung, eine Speichereinrichtung, wenigstens einen Signaleingang und/oder wenigstens einen Signalausgang aufweisen.
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Ein Zugbetrieb kann ein Betrieb des Fahrzeugs mit einer von der Antriebsmaschine zu dem wenigstens einen antreibbaren Fahrzeugrad gerichteten Leistungsflussrichtung sein. Ein Schubbetrieb kann ein Betrieb des Fahrzeugs mit einer von dem wenigstens einen antreibbaren Fahrzeugrad zu der Antriebsmaschine gerichteten Leistungsflussrichtung sein. In einem Zugbetrieb und/oder in einem Schubbetrieb kann die Kupplung zumindest teilweise geschlossen sein. Ein Segelbetrieb kann ein Betrieb des Fahrzeugs sein, bei dem das Fahrzeug fährt, die Kupplung geöffnet ist, um die Antriebsmaschine von dem Antriebsstrang zu trennen, und eine Drehzahl der Antriebsmaschine reduziert oder die Antriebsmaschine abgeschaltet ist.
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Zum Beenden eines Segelbetriebs kann die Antriebsmaschine gestartet, eine Drehzahl der Antriebsmaschinenwelle mit einer Drehzahl der Getriebeeingangswelle zumindest annähern synchronisiert und/oder die Kupplung geschlossen werden.
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Ein Lastwechsel kann ein Wechsel einer Kraftflussrichtung sein. Ein Lastwechsel kann ein Wechsel von einem Segelbetrieb zu einem Zugbetrieb, von einem Segelbetrieb zu einem Schubbetrieb, von einem Zugbetrieb zu einem Segelbetrieb, von einem Schubbetrieb zu einem Segelbetrieb, von einem Zugbetrieb zu einem Schubbetrieb und/oder von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb sein.
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Lastwechsel des Fahrzeugs können steuernd kontrolliert werden. Lastwechsel des Fahrzeugs können regelnd kontrolliert werden. Lastwechsel des Fahrzeugs können unter Berücksichtigung eines Signals des Antriebsmaschinenwellensensors, des Lasthebelsensors, des Kupplungshebelsensors und/oder des Getriebeeingangswellensensors kontrolliert werden. Zum Kontrollieren von Lastwechseln können/kann die Antriebsmaschine und/oder die Kupplung, insbesondere die Aktuatoreinrichtung, kontrolliert werden.
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Zum Verzögern eines Momentaufbaus bei einem Wechsel von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb können/kann die Antriebsmaschine und/oder die Kupplung, insbesondere die Aktuatoreinrichtung, kontrolliert werden. Der Momentaufbau kann abhängig von einer Drehzahl der wenigstens einen Getriebeeingangswelle verzögert werden. Der Momentaufbau kann unter Berücksichtigung eines Signals des Getriebeeingangswellensensors verzögert werden. Der Momentaufbau kann abhängig von einer Momentaufbauzeit bei einem Wechsel von einem Segelbetrieb zu einem Zugbetrieb verzögert werden. Der Momentaufbau kann derart verzögert wird, dass ein Unterschied zwischen einer Momentaufbauzeit bei einem Wechsel von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb und einer Momentaufbauzeit bei einem Wechsel von einem Segelbetrieb zu einem Zugbetrieb eine vorbestimmte Zeitdauer nicht überschreitet. Die vorbestimmte Zeitdauer kann ca. 0,1s bis ca. 0,2s betragen. Der Momentaufbau kann um ca. 0,1s bis ca. 0,3s verzögert werden. Der Momentaufbau kann ausgehend von einer geschlossenen Kupplung abhängig von einer Drehzahl der Antriebsmaschinenwelle verzögert werden. Der Momentaufbau kann unter Berücksichtigung eines Signals des Antriebsmaschinenwellensensors verzögert werden. Der Momentaufbau kann ausgehend von einer geöffneten Kupplung nicht verzögert werden. Wenn der Momentaufbau ausgehend von einer geöffneten Kupplung erfolgt, kann eine Verzögerung entfallen.
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Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Lastwechselverzögerung bei Fahrzeugen mit Segelfunktion. In Lastwechselsituationen, in denen ein Segeln nicht aktiv und eine Kupplung geschlossen ist, kann ein Aufbau eines Motormoments absichtlich verzögert werden. Diese Verzögerung kann in Abhängigkeit von der aktuellen Getriebedrehzahl erfolgen. Um einem Fahrer einen Unterschied zwischen einem Einkuppeln nach einem Segeln und einem normalen Lastwechsel zu verringern, kann ein Abtriebsmomentaufbau beim einem normalen Lastwechsel im Idealfall mit einer einem Einkuppeln nach einem Segeln entsprechenden Verzögerungszeit beaufschlagt werden. Eine Verzögerungszeit kann bei einem normalen Lastwechsel beispielsweise um 100–300ms angehoben werden, um von einem Fahrer als konsistentes Verhalten zum Einkuppeln nach einem Segeln wahrgenommen zu werden. Für einen variablen Teil einer Verzögerung kann bei normalem Lastwechsel in einem eingekuppelten Fall einfach eine Motordrehzahl verwendet werden, die identisch der Getriebeeingangswellendrehzahl ist. Für den Fall, dass nicht eingekuppelt ist, kann eine zusätzliche Verzögerung am Momentenaufbau entfallen, um beim Anfahren oder Schalten spürbare Verzögerungen zu vermeiden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wir ein Fahrkomfort erhöht. Ein Energieverbrauch wird reduziert. Eine Wahrnehmbarkeit von Unterschieden bei einem Momentenaufbau wird reduziert und/oder verhindert. Eine Wahrnehmbarkeit eines Segelbetriebs wird reduziert und/oder verhindert. Eine Akzeptanz eines Segelbetriebs wird erhöht. Ein Segelbetrieb kann eingeführt und/oder verstärkt genutzt werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
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1 ein Diagramm zu einem Verbinden einer Antriebsmaschine mit einem Antriebsstrang nach einem Segelbetrieb eines Fahrzeugs, und
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2 ein Diagramm zu einem verzögerten Momentaufbau bei einem Wechsel von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb.
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1 zeigt ein Diagramm 100 zu einem Verbinden einer Antriebsmaschine mit einem Antriebsstrang nach einem Segelbetrieb eines Fahrzeugs. In dem Diagramm 100 sind eine Getriebeeingangswellendrehzahl 102, eine Antriebsmaschinenwellendrehzahl 104, ein Fahrerwunschmoment 106, ein Antriebsmaschinenmoment 108 und ein Kupplungsmoment 110 jeweils in einem zeitlichen Verlauf dargestellt.
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Während des Segelbetriebs fährt das Fahrzeug mit geöffneter Kupplung, sodass die Antriebsmaschine von dem Antriebsstrang getrennt ist, wobei eine Drehzahl der Antriebsmaschine reduziert oder die Antriebsmaschine abgeschaltet ist.
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Aufgrund eines steigenden Fahrerwunschmoments 106 wird der Segelbetrieb beendet und in einen Zugbetrieb gewechselt. Dazu wird in einem ersten Zeitschritt t1 die Antriebsmaschine gestartet, die Antriebsmaschinenwellendrehzahl 104 steigt ausgehend von einem Stillstand und es wird ein Antriebsmaschinenmoment 108 aufgebaut. In einem folgenden Zeitschritt t2 wird die Antriebsmaschinenwellendrehzahl 104 an die Getriebeeingangswellendrehzahl 102 angepasst, das Antriebsmaschinenmoment 108 liegt oberhalb des Fahrerwunschmoments 106. In einem folgenden Zeitschritt t3 wird die Kupplung geschlossen und die Antriebsmaschine mit dem Antriebsstrang verbunden, das Antriebsmaschinenmoment 108 fällt zunächst, um dann zusammen mit dem Kupplungsmoment 110 in etwa auf dem Wert des Fahrerwunschmoments 106 anzusteigen.
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2 zeigt ein Diagramm 200 zu einem verzögerten Momentaufbau bei einem Wechsel von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb. In dem Diagramm 200 ist auf einer x-Achse eine Getriebeeingangswellen-/Antriebsmaschinenwellendrehzahl 202 und auf einer y-Achse eine Zeit aufgetragen. Die Verzögerung weist einen konstanten Anteil 204 und einen drehzahlabhängigen Anteil 206 auf. Die Verzögerung wird derart gewählt, dass ein Unterschied zwischen einer Momentaufbauzeit bei einem Wechsel von einem Schubbetrieb zu einem Zugbetrieb und einer Momentaufbauzeit bei einem Wechsel von einem Segelbetrieb zu einem Zugbetrieb eine vorbestimmte Zeitdauer von vorliegend ca. 0,1s bis ca. 0,2s nicht überschreitet, was vorliegend mithilfe einer Verzögerung von ca. 0,1s bis ca. 0,3s erreicht wird.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Diagramm
- 102
- Getriebeeingangswellendrehzahl
- 104
- Antriebsmaschinenwellendrehzahl
- 106
- Fahrerwunschmoment
- 108
- Antriebsmaschinenmoment
- 110
- Kupplungsmoment
- 200
- Diagramm
- 202
- Getriebeeingangswellen-/Antriebsmaschinenwellendrehzahl
- 204
- konstanter Anteil
- 206
- drehzahlabhängiger Anteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10221701 A1 [0002]
- EP 1497151 B1 [0003]
- DE 102008030480 A1 [0004]
- DE 102012201102 A1 [0005]
- DE 102015208236 [0006]
- DE 102015214551 [0007]
