DE102019000838B4

DE102019000838B4 - Verfahren und Steueranordnung zum Regeln einer Drehzahl einer Antriebsquelle eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019000838B4
Application number: DE102019000838.3A
Authority: DE
Inventors: Mikael Öun
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2019-02-05
Publication date: 2023-07-20
Anticipated expiration: 2039-02-06
Also published as: DE102019000838A1; SE542318C2; SE1850228A1

Abstract

Verfahren (40) zum Regeln einer Drehzahl (ne) einer Antriebsquelle (3), die angeordnet ist, um ein Fahrzeug (1) fortzubewegen,wobei das Fahrzeug eine Kupplung (4) umfasst, die steuerbar ist, um während einer Rutschperiode (ts) zu rutschen, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um einen Betrag eines Drehmoments, das von der Antriebsquelle auf ein oder mehrere Antriebsräder (8) des Fahrzeugs übertragen wird, anzupassen,wobei das Verfahren den Schritt (42) umfasst, der darin besteht, während der Rutschperiode:- die Antriebsquelle automatisch zu steuern, so dass ihre Drehzahl (ne):zuerst erhöht wird, um die Drehzahl (ne) der Antriebsquelle über einem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl (ni) einer Antriebswelle eines Getriebes (5) des Fahrzeugs entspricht,und dann in Richtung auf eine vorbestimmte Startdrehzahl der Antriebsquelle verringert wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Fahrzeugantriebsstränge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet der Reduzierung von Kupplungsruckeln in Fahrzeugantriebssträngen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bei Fahrzeugen, die eine Kupplung (z.B. eine Reibungskupplung) aufweisen, um den Betrag eines Drehmoments, das von einer Antriebsquelle (z.B. einem Motor) des Fahrzeugs auf ein oder mehrere Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird, anzupassen, kann ein als Ruckeln bezeichnetes Phänomen während des Rutschens der Kupplung auftreten. Das Ruckeln kann diverse Ursachen, wie etwa geometrische Abweichungen in der Kupplung, haben. Diese geometrischen Abweichungen können durch Abweichungen der Größentoleranzen der Kupplung verursacht werden, die wiederum eine rotationssymmetrische Abweichung in der Kupplung verursachen können. Beispielsweise können sich die Lamellen der Kupplung umfangsmäßig durch ihre Dicke unterscheiden, und/oder es kann sein, dass die Mittel, welche die Kupplung in eine geschlossene Position drängen, die Kupplungslamellen nicht ganz parallel zum Schwungrad des Motors betätigen. Die geometrischen Abweichungen können den Austausch der Kupplung oder von Teilen derselben erzwingen.
Das Ruckeln, das durch diese geometrischen Abweichungen verursacht wird, besteht aus relativ großen Schwingungen der Drehzahl einer Scheibe der Kupplung, die auftreten, wenn die Drehzahl der Scheibe der Kupplung (die gleich der Drehzahl einer Antriebswelle eines Getriebes eines Antriebsstrangs ist) ungefähr die Hälfte der Drehzahl der Antriebsquelle des Fahrzeugs ist. Insbesondere ist das Ruckeln ein Problem beim langsamen Anfahren, wie etwa beim Rangieren des Fahrzeugs, wenn die Ruckelschwingungen Zeit genug haben zu eskalieren.
Die US 2005/0261109 A1 zeigt ein Verfahren zum Reduzieren von Kupplungsruckeln in Fahrzeugen. Die Drehzahl einer Verbrennungskraftmaschine schwingt mit der gleichen Frequenz wie die Ruckelschwingung, jedoch mit einem Phasenversatz mit Bezug auf die Frequenz der Ruckelschwingung, wodurch das Ruckeln reduziert wird.
Ein Problem bei diesem Verfahren besteht darin, dass es ein recht komplexes Muster zum Regeln der Drehzahl der Antriebsquelle bedingt.
Verfahren zum Verhindern einer Vibration beim Anfahren eines Fahrzeugs sind ferner bekannt aus EP 3 279 521 A1 , DE 102 44 026 A1 , DE 11 2012 007 065 T5 und DE 603 10 317 T2 . Gemäß EP 3 279 521 A1 treten Vibrationen auf, wenn eine Differenz der Drehzahlen der Antriebsquelle und der Antriebswelle einen ersten vorgegebenen Differenzwert unterschreiten. Als Gegenmaßnahme wird vorgeschlagen, die Drehzahl der Antriebswelle zu erhöhen, sodass die Differenz der Drehzahlen weiter verringert wird und unter einen zweiten Differenzwert fällt, bei dem keine Vibrationen mehr auftreten. Gemäß DE 102 44 026 A1 werden auftretende Vibrationen dadurch verhindert, dass die Drehzahl der Antriebswelle verringert wird oder die Drehzahl der Antriebsquelle phasenverschoben mit der unerwünschten Vibration oszilliert.
Ferner wird auf DE 199 51 415 A1 und DE 103 24 208 A1 als weiterer technologischer Hintergrund verwiesen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es wäre vorteilhaft, ein Verfahren und eine Steueranordnung zu erreichen, die den zuvor erwähnten Nachteil beheben oder wenigstens mindern. Insbesondere wäre es wünschenswert, ein Verfahren und eine Steueranordnung zu ermöglichen, die ein Kupplungsruckeln während des Anfahrens eines Fahrzeugs auf weniger aufwendige Art und Weise reduzieren.
Um eines oder mehrere dieser Bedenken besser anzugehen, werden ein Verfahren und eine Steueranordnung bereitgestellt, welche die Merkmale aufweisen, die in den unabhängigen Ansprüchen definiert sind. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Daher wird gemäß einem Aspekt ein Verfahren zum Regeln einer Drehzahl einer Antriebsquelle, die angeordnet ist, um ein Fahrzeug fortzubewegen, bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst eine Kupplung, die steuerbar ist, um während einer Rutschperiode zu rutschen, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um einen den Betrag eines Drehmoments, das von der Antriebsquelle auf ein oder mehrere Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird, anzupassen.
Das Verfahren umfasst den Schritt, der darin besteht, während der Rutschperiode, die Antriebsquelle automatisch zu steuern, so dass ihre Drehzahl: zuerst erhöht wird, um die Drehzahl der Antriebsquelle über einem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl einer Antriebswelle eines Getriebes des Fahrzeugs entspricht, und dann in Richtung auf eine vorbestimmte Drehzahl zum Starten der Antriebsquelle verringert wird.
Gemäß einem anderen Aspekt wird eine Steueranordnung zum Steuern einer Drehzahl einer Antriebsquelle, die angeordnet ist, um ein Fahrzeug fortzubewegen, bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst eine Kupplung, die steuerbar ist, um während einer Rutschperiode zu rutschen, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um den Betrag eines Drehmoments, das von der Antriebsquelle auf ein oder mehrere Antriebsräder des Fahrzeugs übertragen wird, anzupassen. Die Steueranordnung ist konfiguriert, um während der Rutschperiode die Antriebsquelle automatisch zu steuern, so dass ihre Drehzahl: zuerst erhöht wird, um die Drehzahl der Antriebsquelle über einem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl einer Antriebswelle eines Getriebes des Fahrzeugs entspricht, und dann in Richtung auf eine vorbestimmte Drehzahl zum Starten der Antriebsquelle verringert wird.
Der grundlegende Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Drehzahl der Antriebsquelle zu regeln, um einen eventuellen ruckelkritischen Drehzahlbereich relativ schnell zu durchlaufen. Ein ruckelkritischer Drehzahlbereich tritt auf, wenn die Drehzahl der Antriebsquelle etwa der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle des Getriebes entspricht. Die Antriebswelle des Getriebes ist an die Kupplung angeschlossen und weist dadurch die gleiche Drehzahl wie eine stromabwärtige Seite der Kupplung (aus der Richtung eines Kraftübertragungswegs in dem Fahrzeug gesehen) auf. Mit dem vorliegenden Steuerverfahren wird während der Erhöhung der Drehzahl der Antriebsquelle das Ruckeln reduziert (oder sogar vermieden), da die Drehzahl der Antriebsquelle über dem Wert bleibt, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht. Die Drehzahl der Antriebsquelle wird dann verringert, wodurch die Drehzahl der Antriebsquelle den ruckelkritischen Drehzahlbereich im Vergleich dazu, wenn die Drehzahl der Antriebsquelle konstant geblieben wäre (wie im Stand der Technik) relativ schnell durchläuft. Ferner ist das vorliegende Steuerverfahren im Vergleich zum Stand der Technik weniger aufwendig, da die Drehzahl der Antriebsquelle nur erhöht und dann verringert wird, und kein aufwendiges Steuermuster benötigt wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass da die Drehzahl der Antriebsquelle anfänglich (d.h. vor der Erhöhung) relativ gering bleiben kann, der Kupplungsverschleiß auf Grund einer relativ hohen Drehzahldifferenz über die Kupplung reduziert wird.
Die Startdrehzahl der Antriebsquelle kann beispielsweise durch die Steueranordnung vorbestimmt (ausgewählt werden), um für das anstehende Anfahren des Fahrzeugs geeignet zu sein. Die Drehzahl zum Starten der Antriebsquelle kann beispielsweise ähnlich wie die Leerlaufdrehzahl oder etwas höher als die Leerlaufdrehzahl sein, was der Steuervorrichtung eine gewisse Regulierungsspanne verleiht.
Beispielsweise kann die Drehzahl der Antriebsquelle ausgehend von der vorbestimmten Drehzahl zum Starten der Antriebsquelle erhöht werden.
Es versteht sich, dass sich bei der vorliegenden Beschreibung der Begriff „Drehzahl“ auf die Drehzahl bezieht.
Um das Risiko des Auslösens von Ruckeln zu reduzieren, kann die Verringerung der Drehzahl der Antriebsquelle möglichst schnell erfolgen, ohne Unannehmlichkeiten im Hinblick auf Geräusche im Fahrzeug hervorzurufen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Verringerung mit einem Tempo von mindestens 40 rpm/Sekunde, wie etwa mindestens 50 rpm/Sekunde, wie etwa ungefähr 60 rpm/Sekunde, erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Verringerung zwei bis fünfmal schneller als die vorhergehende Erhöhung sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Erhöhung derart erfolgen, dass die Drehzahl der Antriebsquelle der Drehzahl der Antriebswelle zuzüglich eines Versatzes entspricht, wodurch die Drehzahl der Antriebsquelle auf relativ einfache Art und Weise über dem Wert bleiben kann, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht. Die Beziehung zwischen der Drehzahl der Antriebsquelle und der Drehzahl der Antriebswelle während der Erhöhung kann beispielsweise voreingestellt sein. Der Versatz kann beispielsweise der Hälfte der Startdrehzahl der Antriebsquelle zuzüglich eines vorbestimmten Drehzahlwertes, wie etwa 100 bis 250 rpm, entsprechen.
Ferner kann die Verringerung beginnen, bevor die Drehzahl der Antriebsquelle einen Wert erreicht, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht. Daher kann eine Bedingung eingestellt werden, die erfordert, dass die Verringerung eingeleitet wird, bevor die Drehzahl der Antriebsquelle einen Pegel erreicht, auf dem das Ruckeln ausgelöst werden kann. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Drehzahl der Antriebsquelle über dem Wert bleibt, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner das automatische Steuern der Antriebsquelle umfassen, um ihre Drehzahl (wie etwa auf der vordefinierten Startdrehzahl der Antriebsquelle) während eines anfänglichen Teils der Rutschperiode vor der Erhöhung der Drehzahl der Antriebsquelle konstant zu halten. Dadurch wird der Kupplungsverschleiß mit einem relativ einfachen Steuermuster reduziert. Je geringer die Differenz zwischen der Drehzahl der Antriebsquelle und der Drehzahl der Antriebswelle, desto weniger Kupplungsverschleiß entsteht. Beispielsweise kann die Erhöhung der Drehzahl der Antriebsquelle daher nur bei Bedarf beginnen, d.h. genau bevor die Drehzahl der Antriebswelle (die während der Rutschperiode allmählich zunimmt) einen Wert erreicht hat, welcher der Hälfte der aktuellen Drehzahl der Antriebsquelle entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Rutschperiode mindestens 2 Sekunden lang, wie etwa mindestens 3 Sekunden lang, dauern. Daher kann das Steuerverfahren zum Reduzieren von Kupplungsruckeln für langsames Anfahren verwendet werden, wie etwa beim Rangieren mit dem Fahrzeug.
Gemäß einem Beispiel kann das Verfahren beim Einleiten der Rutschperiode mindestens einen Parameter bestimmen, der die Beschleunigung der Antriebswellendrehzahl darstellt. Falls der Parameter eine Beschleunigung der Antriebswellendrehzahl darstellt, die niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird das Anfahren als langsam angesehen, und das Verfahren fährt mit dem zuvor definierten Schritt des Erhöhens der Drehzahl der Antriebsquelle fort, um das Ruckeln zu reduzieren. Falls der Parameter eine Beschleunigung der Antriebswellendrehzahl darstellt, die höher als ein vorbestimmter Wert ist, kann das Anfahren als ein normales/schnelles Anfahren angesehen werden. In diesem Fall kann es sein, dass der Schritt des Erhöhens der Drehzahl der Antriebsquelle nicht erfolgt, da das Ruckeln normalerweise während des normalen/schnellen Anfahrens nicht ausgelöst wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Kupplungsruckeln durch eine geometrische Abweichung in der Kupplung verursacht werden. Das hier präsentierte Steuerverfahren ist besonders wirksam zum Reduzieren von Kupplungsruckeln, das durch geometrische Abweichungen in der Kupplung verursacht wird. Die Kupplung kann beispielsweise eine Reibungskupplung sein.
Gemäß einer Ausführungsform kann es sein, dass der Schritt des automatischen Steuerns der Antriebsquelle, so dass ihre Drehzahl zuerst erhöht wird, um die Drehzahl der Antriebsquelle über dem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht, und dann in Richtung auf die vorbestimmte Startdrehzahl der Antriebsquelle verringert wird, nur ausgeführt wird, falls eine diesbezügliche Angabe empfangen wurde. Mit anderen Worten kann es sein, dass das Steuerverfahren zum Reduzieren von Ruckeln nur ausgeführt wird, falls es aktiviert wird. Die Angabe kann bevorzugt durch Aktivieren in einer Werkstatt erzielbar sein. Falls ein Fahrer des Fahrzeugs bemerkt, dass das Vorkommen von Kupplungsruckeln begonnen hat (typischerweise durch Verschleiß der Kupplung), wird er das Fahrzeug in eine Werkstatt bringen. Das Werkstattpersonal kann dann, statt die Kupplung auszutauschen, das Steuerverfahren zum Reduzieren des Ruckelns aktivieren. Dadurch kann das Fahrzeug mit derselben Kupplung, aber mit einem reduzierten Risiko für Kupplungsruckeln, weitergefahren werden. Alternativ kann das Kupplungsruckeln automatisch durch das Fahrzeug selber detektiert werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das Anweisungen umfasst, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer das Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchführt.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt werden, bewirken, dass der Computer das Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchführt.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug bereitgestellt. Der Antriebsstrang umfasst eine Antriebsquelle, die angeordnet ist, um das Fahrzeug fortzubewegen, eine Kupplung und eine Steueranordnung gemäß dem zuvor definierten Aspekt.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Fahrzeug umfasst einen Antriebsstrang wie zuvor definiert.
Es sei zu beachten, dass die Ausführungsformen der Erfindung alle möglichen Kombinationen von Merkmalen betreffen, die in den Ansprüchen aufgeführt werden. Es versteht sich ferner, dass die diversen Ausführungsformen, die für die Verfahren beschrieben werden, alle auf die Steueranordnung anwendbar sind.
Figurenliste
Diese und andere Aspekte werden nun in der folgenden erläuternden und nicht einschränkenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Es zeigen:

1 ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform.
2 eine Grafik dafür, wie eine Drehzahl einer Antriebsquelle und eine Drehzahl einer Antriebswelle im Verlauf der Zeit variieren, gemäß dem Stand der Technik.
3 eine Grafik dafür, wie eine Drehzahl einer Antriebsquelle und eine Drehzahl einer Antriebswelle im Verlauf der Zeit variieren, gemäß einer Ausführungsform.
4 ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform.

Alle Figuren sind schematisch, nicht unbedingt maßstabsgetreu, und zeigen im Allgemeinen nur Teile, die notwendig sind, um die Ausführungsformen zu erklären, wobei andere Teile entfallen. Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung auf die gleichen Elemente.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Fahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 beschrieben. Das Fahrzeug 1 kann bevorzugt ein schweres Fahrzeug, wie etwa ein Lastwagen oder ein Bus, sein. Das Fahrzeug 1 umfasst einen Antriebsstrang 2, der eine Antriebsquelle 3 umfasst, um das Fahrzeug 1 fortzubewegen, eine Kupplung 4, ein Getriebe 5, eine Antriebswelle 10 und ein oder mehrere Paare von Antriebsrädern 8. Das Fahrzeug 1 kann ferner eine Steueranordnung 6 umfassen, die angeordnet ist, um die Drehzahl der Antriebsquelle 3 zu regeln und um wahlweise auch andere Teile des Antriebsstrangs 2, wie etwa die Kupplung 4 und das Getriebe 5, zu steuern. Verschiedene Teile des Antriebsstrangs 2 können jedoch alternativ durch verschiedene Steueranordnungen gesteuert werden. Eine Seite der Kupplung 4 kann an die Antriebsquelle 3 angeschlossen sein, und die andere Seite der Kupplung 4 kann an eine Antriebswelle des Getriebes 5 angeschlossen sein. Die Kupplung 4 kann somit steuerbar sein, um den Betrag eines Drehmoments, das von der Antriebsquelle 3 auf das Getriebe 5 übertragen wird, anzupassen. Das Drehmoment kann anschließend anhand der Antriebswelle 10 auf die Antriebsräder 8 übertragen werden. Die Kupplung 4 kann eine Reibungskupplung sein. Die Antriebsquelle 3 kann ein Motor sein, wie etwa eine Verbrennungskraftmaschine.
2 zeigt, wie eine Drehzahl einer Antriebsquelle n_ep und eine Drehzahl einer Getriebeantriebswelle n_ip (in Umdrehungen pro Minute, rpm) im Verlauf der Zeit t (in Sekunden, s) während eines herkömmlichen langsamen Anfahrens eines Fahrzeugs mit einem Kupplungsausrichtungsproblem aus dem Stand der Technik variieren. Während des Anfahrens wird die Kupplung gesteuert, um zu rutschen, um die Drehmomentübertragung von der Antriebsquelle auf die Antriebswelle des Getriebes anzupassen. Das Rutschen der Kupplung dauert während einer Rutschperiode t_sp an, während der das Fahrzeug langsam beginnt, sich aus dem Stillstand (oder aus einer langsamen anfänglichen Drehzahl) heraus zu bewegen. Im Stand der Technik wird die Antriebsquelle derart gesteuert, dass ihre Drehzahl n_ep auf einer vorbestimmten Startdrehzahl von ungefähr 500 rpm (wie etwa auf oder etwas über einer geringen Leerlaufdrehzahl der Antriebsquelle) während der gesamten Rutschperiode t_sp konstant bleibt. Wenn die Drehzahl einer Antriebsquelle n_ep anschließend auf die Drehzahl einer Antriebswelle n_ip zu dem Zeitpunkt t4p am Ende der Rutschperiode t_sp trifft, ist die Kupplung vollständig geschlossen und die Gesamtdrehzahl der Antriebsquelle wird über die Kupplung auf das Getriebe übertragen. Die Drehzahl einer Antriebsquelle n_ep (auf die nun vollständig die Drehzahl einer Getriebeantriebswelle n_ip folgt, solange die Kupplung geschlossen ist), kann dann geregelt werden, um zuzunehmen, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Wie in 2 zu sehen, beginnt die Drehzahl n_ip der Antriebswelle zu dem Zeitpunkt t1p zu schwanken. Dies ist der Zeitpunkt, zu dem die Drehzahl n_ip der Antriebswelle ungefähr der Hälfte der Drehzahl einer Antriebsquelle n_ep entspricht. Diese Schwingung wird als Ruckeln bezeichnet und kann durch geometrische Abweichungen in der Kupplung verursacht werden, die eine schlechte Ausrichtung der Kupplungsplatten verursachen. Wenn die Drehzahl n_ip der Antriebswelle anschließend den ruckelkritischen Drehzahlbereich durchläuft, verlaufen sich die Schwingungen schließlich.
3 zeigt, wie eine Drehzahl einer Antriebsquelle n_e und eine Drehzahl einer Getriebeantriebswelle n_i (in Umdrehungen pro Minute, rpm) im Verlauf der Zeit t (in Sekunden, s) während eines langsamen Anfahrens eines Fahrzeugs (wie etwa des in 1 abgebildeten Fahrzeugs) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung variieren. Während einer Rutschperiode t_s wird die Kupplung gesteuert, um sich allmählich zu schließen und dadurch zu rutschen, um das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus langsam in Gang zu setzen. Beim langsamen Anfahren kann die Rutschperiode t_s beispielsweise mindestens 2 Sekunden lang, wie etwa mindestens 3 Sekunden lang, dauern. Bei dem vorliegenden Beispiel dauert die Rutschperiode t_s ungefähr 13 Sekunden lang. Ein derartiges langsames Anfahren kann beispielsweise ausgeführt werden, wenn mit dem Fahrzeug rangiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann (automatisch) detektiert (oder bestimmt) werden, ob ein anstehendes Anfahren ein schnelles oder langsames Anfahren ist, basierend auf der Beschleunigung der Drehzahl einer Antriebswelle n_j. Falls bestimmt wird, dass die Beschleunigung über einer gewissen Schwelle liegt, wird bestimmt, dass das Anfahren ein schnelles Anfahren ist. Beispielsweise kann ein Zeitmesser eingestellt werden, wenn die Drehzahl einer Antriebswelle n_i 100 rpm durchläuft, und falls die Drehzahl einer Antriebswelle n_i dann innerhalb einer vorgegebenen Zeitgrenze (wie etwa ungefähr 0,65 s) 200 rpm durchläuft, wird bestimmt, dass das Anfahren ein schnelles Anfahren ist.
Während eines anfänglichen Teils der Rutschperiode t_s kann die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e auf einer vorbestimmten Startdrehzahl, die bei dem vorliegenden Beispiel bei ungefähr 500 rpm liegt, konstant bleiben. Die Startdrehzahl die gleiche wie die Leerlaufdrehzahl oder etwas höher, wie etwa 100 rpm höher als die Leerlaufdrehzahl, sein. Wahlweise kann die Steueranordnung des Fahrzeugs konfiguriert sein, um eine geeignete Startdrehzahl für das anstehende Anfahren zu bestimmen/auszuwählen.
Während der Rutschperiode t_s wird die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e gesteuert, um derart anzusteigen, dass sie über einem Wert bleibt, der die zweifache Drehzahl einer Antriebswelle n_i ist. Bei dem vorliegenden Beispiel beginnt die Erhöhung zu dem Zeitpunkt t1. Beispielsweise kann die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e geregelt werden, um von der Drehzahl einer Antriebswelle n_i abhängig zu sein. Genauer gesagt kann die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e derart gesteuert werden, dass sie der Drehzahl einer Antriebswelle n_i zuzüglich eines Versatzes A entspricht. Beispielsweise kann der Versatz A entsprechend eingestellt werden: $A = \frac{L e e r l a u f g e s c h w i n d i g k e i t}{2} + 150$
Bei dem vorliegenden Beispiel beträgt der Versatz A ungefähr 400 rpm. Solange diese Erhöhung der Drehzahl einer Antriebsquelle n_e fortfährt, wird der ruckelkritische Drehzahlbereich vermieden.
Schließlich wird die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e gesteuert, um in Richtung auf die Startdrehzahl abzunehmen. Die Verringerung wird eingeleitet, bevor die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e einen Wert erreicht, der doppelt so groß wie der aktuelle Wert der Drehzahl einer Antriebswelle n_i ist. Bei dem vorliegenden Beispiel beginnt die Verringerung zu dem Zeitpunkt t2. Die Antriebsquelle wird bevorzugt derart gesteuert, dass die Verringerung ihrer Drehzahl n_e relativ schnell erfolgt. Beispielsweise kann die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e derart gesteuert werden, dass sie von der Drehzahl einer Antriebswelle n_i abhängig ist. Bei dem vorliegenden Beispiel erfolgt die Verringerung der Drehzahl einer Antriebsquelle n_e dreimal schneller als die vorhergehende Erhöhung. Beispielsweise kann die Verringerung mit einem Tempo von mindestens 40 rpm/Sekunde, wie etwa mindestens 50 rpm/Sekunde, wie etwa ungefähr 60 rpm/Sekunde, erfolgen. Entsprechend durchläuft die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e den ruckelkritischen Drehzahlbereich schnell genug, um die eventuelle Auslösung von Schwingungen der Drehzahl einer Antriebswelle n_i erheblich zu reduzieren.
Wenn der ruckelkritische Drehzahlbereich durchlaufen wurde, kann die Verringerung unterbrochen werden, z.B. indem die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e auf der Startdrehzahl gehalten wird. Die Verringerung in Richtung auf die Startdrehzahl bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e ganz bis auf die Startdrehzahl herab verringert werden muss. Sie kann auch umfassen, dass die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e auf einen Wert etwas über der Startdrehzahl verringert wird, und/oder so dass sie auf die Drehzahl n_i der Antriebswelle trifft. Bei dem vorliegenden Beispiel wird die Verringerung zu dem Zeitpunkt t3 unterbrochen. Die Drehzahl einer Antriebswelle n_i trifft schließlich auf die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e (bei dem vorliegende Beispiel zu dem Zeitpunkt t4), was sich daraus ergibt, dass die Kupplung ganz geschlossen ist und das Ende der Rutschperiode t_s ist. Die Drehzahl einer Antriebsquelle n_e kann dann wahlweise gesteuert werden, um das Fahrzeug weiter zu beschleunigen.
Mit dem Steuermuster der Drehzahl einer Antriebsquelle gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht kein Risiko, dass ein nennenswertes Ruckeln ausgelöst wird. Nur geringe Tendenzen zu Schwingungen sind in der Abbildung in 3 zu sehen.
Bevorzugt kann das Steuermuster der Drehzahl einer Antriebsquelle nur ausgeführt werden, falls bestimmt/detektiert wird, dass das Anfahren ein langsames Anfahren ist.
Es versteht sich, dass die zuvor beschriebene Steuerung der Drehzahl einer Antriebsquelle auch ausgeführt werden kann, falls die Drehzahl einer Antriebswelle zeitweilig während des Anfahrens abnimmt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn mit dem Fahrzeug rangiert wird, und die Kupplung gesteuert wird, um sich zeitweilig wieder geringfügig zu öffnen, bevor sie in Richtung auf den geschlossenen Zustand weiter geht.
Das Verfahren des Regelns der Drehzahl einer Antriebsquelle, wie zuvor erklärt, kann wie folgt zusammengefasst werden. 4 bildet ein Verfahren 40 zum Regeln einer Drehzahl einer Antriebsquelle, die angeordnet ist, um ein Fahrzeug fortzubewegen (wie etwa das Fahrzeug, das mit Bezug auf 1 beschrieben wird), ab. Das Verfahren kann wahlweise zuerst einen Schritt 41 umfassen, der darin besteht, die Antriebsquelle automatisch zu steuern, damit ihre Drehzahl, wie etwa auf der vordefinierten Startdrehzahl der Antriebsquelle, während eines anfänglichen Teils der Rutschperiode konstant bleibt. Das Verfahren umfasst dann den Schritt 42, der darin besteht, während der Rutschperiode die Antriebsquelle automatisch zu steuern, so dass ihre Drehzahl: zuerst erhöht wird, um die Drehzahl der Antriebsquelle über einem Wert zu halten, der einer zweifachen Drehzahl (n_i) einer Antriebswelle eines Getriebes des Fahrzeugs entspricht, und dann in Richtung auf eine vorbestimmte Drehzahl zum Starten der Antriebsquelle verringert wird.
Beispielsweise kann das Verfahren 40 durch die Steueranordnung des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Der Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung keineswegs auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt ist. Vielmehr sind zahlreiche Änderungen und Variationen im Umfang der beiliegenden Ansprüche möglich.
Zudem sind die Variationen der offenbarten Ausführungsformen durch den Fachmann durch das Umsetzen der beanspruchten Erfindung in die Praxis, aus dem Durchsehen der Zeichnungen, der Offenbarung und der beiliegenden Ansprüche zu verstehen und auszuführen. In den Ansprüchen schließt der Begriff „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und der unbestimmte Artikel „ein, eine, ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in voneinander unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen erwähnt werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann.

Claims

Verfahren (40) zum Regeln einer Drehzahl (n_e) einer Antriebsquelle (3), die angeordnet ist, um ein Fahrzeug (1) fortzubewegen, wobei das Fahrzeug eine Kupplung (4) umfasst, die steuerbar ist, um während einer Rutschperiode (t_s) zu rutschen, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um einen Betrag eines Drehmoments, das von der Antriebsquelle auf ein oder mehrere Antriebsräder (8) des Fahrzeugs übertragen wird, anzupassen, wobei das Verfahren den Schritt (42) umfasst, der darin besteht, während der Rutschperiode: - die Antriebsquelle automatisch zu steuern, so dass ihre Drehzahl (n_e): zuerst erhöht wird, um die Drehzahl (n_e) der Antriebsquelle über einem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl (n_i) einer Antriebswelle eines Getriebes (5) des Fahrzeugs entspricht, und dann in Richtung auf eine vorbestimmte Startdrehzahl der Antriebsquelle verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verringerung mit einem Tempo von mindestens 40 rpm/Sekunde, wie etwa mindestens 50 rpm/Sekunde, wie etwa ungefähr 60 rpm/Sekunde, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Erhöhung derart erfolgt, dass die Drehzahl der Antriebsquelle der Drehzahl der Antriebswelle zuzüglich eines Versatzes (A) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Verringerung beginnt, bevor die Drehzahl der Antriebsquelle einen Wert erreicht, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: - das automatische Steuern (41) der Antriebsquelle, um ihre Drehzahl, wie etwa auf der vordefinierten Startdrehzahl der Antriebsquelle, während eines anfänglichen Teils der Rutschperiode vor der Erhöhung der Drehzahl der Antriebsquelle konstant zu halten.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rutschperiode mindestens 2 Sekunden lang, wie etwa mindestens 3 Sekunden lang, dauert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kupplungsruckeln durch eine geometrische Abweichung in der Kupplung verursacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplung eine Reibungskupplung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des automatischen Steuerns der Antriebsquelle, so dass ihre Drehzahl zuerst erhöht wird, um die Drehzahl der Antriebsquelle über dem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl der Antriebswelle entspricht, und dann in Richtung auf die vorbestimmte Startdrehzahl der Antriebsquelle verringert wird, nur ausgeführt wird, falls eine diesbezügliche Angabe empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Angabe durch eine Aktivierung in einer Werkstatt erzielbar ist.
Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, die, wenn das Programm durch einen Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführt.
Computerlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie durch einen Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchführt.
Steueranordnung (6) zum Regeln einer Drehzahl (n_e) einer Antriebsquelle (3), die angeordnet ist, um ein Fahrzeug (1) fortzubewegen, wobei das Fahrzeug eine Kupplung (4) umfasst, die steuerbar ist, um während einer Rutschperiode (t_s) zu rutschen, wenn das Fahrzeug gestartet wird, um den Betrag eines Drehmoments, das von der Antriebsquelle auf ein oder mehrere Antriebsräder (8) des Fahrzeugs übertragen wird, anzupassen, wobei die Steueranordnung konfiguriert ist, um während der Rutschperiode: - die Antriebsquelle automatisch zu regeln, so dass ihre Drehzahl (n_e): zuerst erhöht wird, um die Drehzahl (n_e) der Antriebsquelle über einem Wert zu halten, welcher der zweifachen Drehzahl (n_i) einer Antriebswelle eines Getriebes (5) des Fahrzeugs entspricht, und dann in Richtung auf eine vorbestimmte Startdrehzahl der Antriebsquelle verringert wird.
Antriebsstrang (2) für ein Fahrzeug (1), wobei der Antriebsstrang eine Antriebsquelle (3), die angeordnet ist, um das Fahrzeug fortzubewegen, eine Kupplung (4) und eine Steueranordnung (6) nach Anspruch 13 umfasst.
Fahrzeug (1), umfassend einen Antriebsstrang (2) nach Anspruch 14.