DE10209839B4

DE10209839B4 - Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10209839B4
Application number: DE10209839.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Rieger; Jens Martin; Frank Bast; Dr. Metzger Jörg; Mario Jung
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2016-09-22
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: FR2822763A1; DE10209839A1; ITMI20020580A0; ITMI20020580A1; FR2822763B1

Abstract

Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der einen Antriebsmotor, eine Kupplung mit einer ersten Betätigungseinrichtung, eine Getriebeeinrichtung mit einer zweiten Betätigungseinrichtung und Fahrzeugräder umfasst, einer Fahrzeugbremse, einem Lasthebel und einer Steuereinrichtung, wobei die Betätigungseinrichtungen durch die Steuereinrichtung eingeleitet automatisiert betätigbar sind, wobei die Steuereinrichtung ein Kriechmoment bei in der Getriebeeinrichtung eingelegtem Gang, unbetätigtem Lasthebel und laufendem Antriebsmotor ansteuert, wobei bei Überlastung der Kupplung das Kriechmoment abgebaut oder verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, für eine vorgegebene erste Zeitdauer, während der keine Überlastung der Kupplung anzunehmen ist, konstant gehalten wird und nach Ablauf der ersten Zeitdauer im Verlauf einer vorgegebenen zweiten Zeitdauer verringert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
Die DE 42 39 291 A1 offenbart eine den Verschleiß der Reibbeläge in der Kupplungsscheibe kompensierende Nachstellvorrichtung, die eine praktisch gleich bleibende Kraftbeaufschlagung der Druckplatte durch die Anpresstellerfeder bewirkt. Gleiches gilt für die DE 42 39 289 A1 sowie für die DE 43 06 505 A1 . Die DE 198 41 917 A1 sowie die DE 198 18 809 A1 offenbaren die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die DE 196 39 322 A1 offenbart unter anderem ein Verfahren, wonach, falls ein zur Steuerung des Motors dienendes Fahrpedal und eine Betriebsbremse des Fahrzeugs unbetätigt sind, die Kupplung bei eingelegter Getriebestufe und laufendem Motor auf ein Kriechmoment eingestellt wird, welches bei Betätigung der Betriebsbremse zeitverzögert abgebaut wird. Die DE 689 20 850 T2 offenbart ein Verfahren, wonach das Kriechmoment bei geringer Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Betätigung der Fahrzeugbremse verringert wird. Die DE 195 30 612 A1 offenbart ebenfalls ein Verfahren, wonach das Kriechmoment in Abhängigkeit vom Bremsdruck gesteuert wird. Die DE 196 39 293 C1 offenbart ein Verfahren, wonach bei Anfahrsituationen die Kupplung zunächst ein hohes Kriechmoment überträgt, welches nach einer vorgegebenen Zeitspanne vermindert wird, falls ein Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert nicht überschritten wird.
Solche Vorrichtungen sind durch die DE 44 26 260 A1 bekannt geworden. Kraftfahrzeuge mit solchen Vorrichtungen weisen in der Regel einen Verbrennungsmotor oder eine andere Antriebseinheit auf, wobei ein Hybridsystem mit Verbrennungskraftmaschine und einem Energiespeicher und/oder einem Elektromotor vorgesehen sein kann. Das im Antriebsstrang angeordnete und eine Antriebsverbindung herstellende Drehmomentübertragungssystem kann mittels eines Aktors, wie einer Betätigungseinheit, automatisiert angesteuert oder betätigt werden, um ein- und/oder ausgerückt zu werden. Das Getriebe kann ein handgeschaltetes Stufenwechselgetriebe oder ein automatisiertes Getriebe mit automatisiert gesteuertem Gangwechsel sein. Die Getriebe können mit oder ohne Zugkraftunterbrechung arbeiten.
Wird bei obigen Kraftfahrzeugen mit obigen Vorrichtungen ein Ankriechen angesteuert, so kann bei nach einer Kupplungskennlinie eingestelltem Kupplungsmoment zum Ankriechen beispielsweise bei einer Greifpunktverschiebung, wobei der Greifpunkt der Einrückpunkt der Kupplung ist, bei welchem eine Drehmomentübertragung beginnt, ein unregelmäßig starkes oder schnelles Ankriechen resultieren.
Ein Ankriechen aus dem Stand des Fahrzeuges in beispielsweise dem zweiten Gang führt zu längeren Schlupfzeiten und somit zu einer erhöhten thermischen Belastung der Kupplung. Ein Kriechen des Fahrzeuges in einem höheren Gang als dem ersten Gang führt aber zu einem erhöhten Fahrkomfort, da bei erhöhter Kriechgeschwindigkeit größere Fahrbereiche abgedeckt werden, die ohne Gaspedalbetätigung erreicht werden können.
Bei derartigen Fahrzeugen ist es auch vorteilhaft ein Kriechmoment nicht nur bei im Getriebe eingelegtem Gang, unbetätigtem Lasthebel bzw. Gaspedal und laufendem Motor aufzubauen, sondern auch bei betätigter Fahrzeugbremse. Damit ist es beispielsweise möglich, auch am Berg besser zu rangieren und einzuparken, ohne daß das Fahrzeug wegen der Hangabtriebskraft in die falsche Richtung anrollt. Problematisch in diesem Zusammenhang ist die hohe thermische Belastung der Kupplung, die mitunter zur Zerstörung der Kupplung führen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine oben genannte Vorrichtung und ein Verfahren hierfür zu schaffen, welches die vorstehenden Probleme löst und dennoch bei geringer thermischer Belastung der Kupplung ein komfortables Ankriechen oder Rangieren, des Fahrzeuges erlaubt. Weiterhin sollte eine Vorrichtung geschaffen werden, welche kostengünstig hergestellt werden kann und gleichzeitig die geforderten Komforteigenschaften bezüglich des Fahrverhaltens aufweist. Weiterhin sollte eine obige Vorrichtung geschaffen werden, die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik verbessert und gleichzeitig einen geringeren Verschleiß und eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 17 gelöst.
Hierdurch ist es möglich, bei einem lang andauernden Kriechvorgang, bei dem durch den Schlupf in der Kupplung zwischen dem Motor und den Antriebsrädern die Kupplung stark aufgeheizt wird, die Kupplung vor übermäßigem Verschleiß und Zerstörung wirkungsvoll zu schützen.
Dieser Überlastungsschutz ist dann besonders wirkungsvoll, wenn das Kriechmoment auch bei betätigter Fahrzeugbremse angesteuert wird, hierbei wird das Kriechmoment in Abhängigkeit von der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse gesteuert und mit zunehmender Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse das aufgebaute Kriechmoment verringert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird bei Feststellen einer Überlastung der Kupplung das Bremsmoment nur bei nicht betätigter Fahrzeugbremse aufgebaut.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die Aufrechterhaltung des Kriechmoments auf eine vorbestimmte erste Zeitdauer begrenzt und nach Ablauf der ersten Zeitdauer das Kriechmoment verringert oder abgebaut.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird ein Kriechmoment nur dann aufgebaut wird, wenn die Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse unterhalb eines vorbestimmten Initialisierungsgrenzwerts liegt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird ein Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, mit zunehmender Kriechdauer verringert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird ein Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, für eine erste Zeitdauer von bevorzugt 30 sec, während der keine Überlastung der Kupplung anzunehmen ist, konstant gehalten und nach Ablauf der ersten Zeitdauer im Verlauf einer zweiten Zeitdauer von bevorzugt 30 sec verringert.
Um jedoch zu verhindern, daß bei gegen Null gehender Betätigung der Bremse das Fahrzeug ungewollt z. B. rückwärts fährt, kann in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung nach Ablauf einer vorbestimmten ersten Zeitdauer und bei Erfassen einer Fahrzeugbewegung der Grenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, erhöht werden, wobei der Grenzwert bevorzugt auf den ursprünglichen Initialisierungsgrenzwert erhöht wird.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß nach Ablauf der zweiten Zeitdauer während der das Kriechmoment verringert war, das Kriechmoment wieder in Abhängigkeit der Betätigung der Fahrzeugbremse gesteuert wird In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird das Kriechmoment bei Überschreiten einer oberen Grenztemperatur der Kupplung verringert, und bei Unterschreiten einer unteren Grenztemperatur wird auf die vorherige Bestimmung des Kriechmoments vorzugsweise in Abhängigkeit von der Zeitdauer eines angelegten Kriechmoments oder in Abhängigkeit der Betätigung der Fahrzeugbremse oder einer Kombination hieraus, umgeschaltet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Initialisierungsgrenzwert der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, bis zum Erreichen einer ersten oberen Grenztemperatur der Kupplung von bevorzugt 200°C konstant gehalten und bei Überschreiten einer ersten oberen Grenztemperatur der Kupplung wird der Initialisierungsgrenzwert der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, bevorzugt nach einer linearen Funktion oder nach einer Stufenfunktion verringert, bis bei Erreichen einer zweite oberen Grenztemperatur, die höher, bevorzugt um 50°C höher, als die erste oberen Grenztemperatur ist, ein Kriechmoment nur noch bei nicht betätigter Fahrzeugbremse aufgebaut wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird bei Temperaturen unterhalb der ersten und zweiten oberen Grenztemperatur der Initialisierungsgrenzwert der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, in Abhängigkeit der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse gesteuert.
Vorteilhaft ist hierbei, daß die Höhe des Bremsdrucks ein Maß für die Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse ist, wobei das Kriechmoment in Abhängigkeit vom Bremsdruck gesteuert wird, und daß der Initialisierungsgrenzwert eine Bremsdruckschwelle ist.
Um jedoch zu verhindern, daß bei gegen Null gehender Betätigung der Bremse das Fahrzeug ungewollt z. B. rückwärts fährt, kann in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung nach Ablauf einer vorbestimmten dritten Zeitdauer und bei Erfassen einer Fahrzeugbewegung der Grenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, erhöht werden, wobei der Grenzwert bevorzugt auf den Initialisierungsgrenzwert erhöht wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird, wenn bei aufgebautem Kriechmoment nach Ablauf einer vorbestimmten dritten Zeitdauer von bevorzugt ein bis zwei Minuten keine Fahrzeugbewegung erfaßt wird, eine Fahrzeugfeststellbremse geschlossen und das Kriechmoment abgebaut, wobei die Fahrzeugfeststellbremse bevorzugt eine elektrisch betätigte Feststellbremse ist.
Bei den vorstehend dargestellten Ausführungen der Erfindung wird eine Überlastung insbesondere eine thermische Überlastung der Kupplung vermieden, wobei die Funktion des Kriechens und damit ein hoher Komfort erhalten bleibt. Dabei ist es auch möglich das Kriechen in einem höheren Gang als dem ersten Gang vorzunehmen, ohne die Kupplung zu schädigen.
Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielhaft erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges; und
2 ein Blockschaltbild;
3 ein weiteres Blockschaltbild;
4 ein Diagramm, bei dem die Bremsdruckschwelle, in Abhängigkeit der Kupplungstemperatur dargestellt ist.
Das Fahrzeug 1 wird von einem Antriebsmotor 2, der vorliegend als Verbrennungsmotor wie Otto- oder Dieselmotor dargestellt ist, angetrieben; in einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Antrieb auch mittels Hybridantrieb, elektromotorisch oder hydromotorisch erfolgen. Die Kupplung 4, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Reibungskupplung, mittels derer der Antriebsmotor 2 von der Getriebevorrichtung 6 insbesondere zum Anfahren oder zur Durchführung von Schaltvorgängen trennbar ist. Durch ein zunehmendes Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung wird mehr oder weniger Moment übertragen, hierzu werden eine Anpreßplatte und eine Druckplatte axial relativ gegeneinander verschoben und nehmen eine zwischengeschaltete Reibscheibe mehr oder weniger mit. Die als Kupplung ausgebildete Kupplung 4 ist vorteilhaft selbstnachstellend, d. h. der Verschleiß der Reibbeläge wird derart ausgeglichen, daß eine konstante geringe Ausrückkraft gewährleistet ist. Vorzugsweise wird die Erfindung mit einer Reibungskupplung kombiniert, wie sie insbesondere in den Anmeldungen DE OS 42 39 291 , DE OS 42 39 289 und DE OS 43 06 505 der Anmelderin beschrieben ist, deren Offenbarungen auch zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehörten.
Mittels einer Welle 8 sind die Räder 12 des Fahrzeuges 1 über ein Differential 10 angetrieben. Den angetriebenen Rädern 12 sind Drehzahlsensoren 60, 61 zugeordnet, wobei gegebenenfalls auch nur ein Drehzahlsensor 60 oder 61 vorgesehen ist, die jeweils ein Signal entsprechend der Drehzahl der Räder 12 erzeugen; zusätzlich oder alternativ ist ein Sensor 52 an anderer geeigneter Stelle im Antriebsstrang, beispielsweise an der Welle 8, zur Ermittlung der Getriebeausgangsdrehzahl vorgesehen. Die Getriebeeingangsdrehzahl kann mittels eines weiteren Sensors ermittelt werden oder auch, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, aus der Antriebsmotordrehzahl bestimmt werden, so kann beispielsweise das im Getriebe eingestellte Übersetzungsverhältnis festgestellt werden.
Eine Betätigung der Reibungskupplung 4, die vorteilhaft gedrückt, in einem anderen Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise auch gezogen ausgeführt werden kann, erfolgt vorliegend mittels einer Betätigungseinrichtung 46, wie Kupplungsaktuator. Zur Betätigung des Getriebes 6 ist eine zwei Aktoren 48 und 50 umfassende Betätigungseinrichtung vorgesehen, wobei einer der Aktoren eine Wählbetätigung und der andere eine Schaltbetätigung durchführt. Der Kupplungsaktuator 46 ist als elektrohydraulisches System ausgeführt, wobei eine Ein- bzw. Ausrückbewegung mittels eines elektrischen Antriebes beispielsweise mittels eines elektrischen Gleichstrommotors erzeugt und über eine hydraulische Strecke auf das Ausrücksystem übertragen wird. Die Getriebeaktuatoren 48, 50 sind als elektrische Antriebe beispielsweise als elektrische Gleichstrommotoren ausgeführt, die über eine Kinematik mit den bewegten Gliedern im Getriebe 6 in Verbindung stehen, die zur Festlegung des Übersetzungsverhältnisses betätigt werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel, insbesondere wenn große Betätigungskräfte gefordert sind, kann es auch sehr zweckmäßig sein, ein hydraulisches System zur Betätigung vorzusehen.
Die Steuerung der Kupplung 4 und des Getriebes 6 erfolgt durch eine Steuereinrichtung 44, die zweckmäßigerweise mit dem Kupplungsaktuator 46 eine bauliche Einheit bildet, wobei es in einem anderen Ausführungsbeispiel auch von Vorteil sein kann, diese an anderer Stelle im Fahrzeug anzubringen. Die Betätigung von Kupplung 4 und Getriebe 6 kann in einer automatischen Betriebsart durch die Steuereinrichtung 44 automatisiert erfolgen, oder in einer manuellen Betriebsart durch eine Fahrereingabe mittels einer Fahrereingabevorrichtung 70, wie Schalthebel, wobei die Eingabe mittels Sensor 71 erfaßt wird. In der automatischen Betriebsart werden Übersetzungsstufenwechsel durch eine entsprechende Ansteuerung der Aktoren 46, 48 und 50 gemäß Kennlinien durchgeführt, die in einem der Steuereinrichtung 44 zugeordneten Speicher abgelegt sind. Es sind eine Mehrzahl von durch zumindest eine Kennlinie festgelegter Fahrprogramme vorhanden, zwischen denen der Fahrer wählen kann, wie ein sportliches Fahrprogramm, in dem der Antriebsmotor 2 leistungsoptimiert betrieben wird, ein Economy-Programm, in welchen der Antriebsmotor 2 verbrauchsoptimiert betrieben wird oder ein Winter-Programm, in dem das Fahrzeug 1 fahrsicherheitsoptimiert betrieben wird; weiterhin sind im beschriebenen Ausführungsbeispiel Kennlinien adaptiv beispielsweise an das Fahrerverhalten und/oder an andere Randbedingungen wie Fahrbahnreibung, Außentemperatur etc. anpaßbar.
Eine Steuereinrichtung 18 steuert den Antriebsmotor 2 über Einflußnahme auf Gemischzuführung oder Zusammensetzung, wobei in der Figur stellvertretend eine Drosselklappe 22 dargestellt ist, deren Öffnungswinkel mittels eines Winkelgebers 20 erfaßt wird und dessen Signal der Steuereinrichtung 18 zur Verfügung steht. Bei anderen Ausführungen der Antriebsmotorregelung wird der Steuereinrichtung 18, falls es sich um einen Verbrennungsmotor handelt, ein entsprechendes Signal zur Verfügung gestellt, anhand dessen die Gemischzusammensetzung und/oder das zugeführte Volumen bestimmt werden kann; zweckmäßigerweise wird auch das Signal einer vorhandenen Lambdasonde verwendet. Weiterhin steht der Steuereinrichtung 18 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Signal eines vom Fahrer betätigten Lasthebels 14, dessen Stellung mittels eines Sensors 16 erfaßt wird, ein Signal über eine Motordrehzahl, erzeugt durch einen Drehzahlsensor 28, der der Motorabtriebswelle zugeordnet ist, ein Signal eines Saugrohrdrucksensors 26 sowie ein Signal eines Kühlwassertemperatursensors 24 zur Verfügung.
Die Steuereinrichtungen 18 und 44 können in baulich und/oder funktionell getrennten Teilbereichen ausgebildet sein, dann sind sie zweckmäßigerweise beispielsweise mittels eines CAN-Bus 54 oder eine andere elektrische Verbindung zum Datenaustausch miteinander verbunden. Jedoch kann es auch vorteilhaft sein, die Bereiche der Steuereinrichtungen zusammenzufassen, insbesondere da eine Zuordnung der Funktionen nicht immer eindeutig möglich ist und ein Zusammenwirken notwendig ist. Insbesondere kann während bestimmten Phasen des Übersetzungsstufenwechsels die Steuereinrichtung 44 den Antriebsmotor 2 bezüglich der Drehzahl und/oder des Momentes steuern.
Sowohl der Kupplungsaktor 46 als auch die Getriebeaktoren 48 und 50 erzeugen Signale, aus denen eine Aktorposition zumindest abgeleitet werden kann, welche der Steuereinrichtung 44 zur Verfügung stehen. Die Positionsermittlung erfolgt vorliegend innerhalb des Aktors, wobei ein Inkrementalgeber verwendet wird, der die Aktorposition in Bezug zu einem Referenzpunkt bestimmt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann es jedoch auch zweckmäßig sein, den Geber außerhalb des Aktors anzuordnen und/oder eine absolute Positionsbestimmung beispielsweise mittels eines Potentiometers vorzusehen. Eine Bestimmung der Aktorposition ist in Hinblick auf den Kupplungsaktor insbesondere deshalb von großer Bedeutung, als hierdurch der Greifpunkt der Kupplung 4 einem bestimmten Einrückweg und somit einer Aktorposition zuordenbar wird. Vorteilhaft wird der Greifpunkt der Kupplung 4 bei Inbetriebnahme und während des Betriebs wiederholt neu bestimmt, insbesondere in Abhängigkeit von Parametern wie Kupplungsverschleiß, Kupplungstemperatur etc. Eine Bestimmung der Getriebeaktorpositionen ist in Hinblick auf die Bestimmung des eingelegten Übersetzungsverhältnisses wichtig.
Weiterhin stehen der Steuereinrichtung 44 Signale von Drehzahlsensoren 62 und 63 der nicht angetriebenen Räder 65 und 66 zur Verfügung. Zur Bestimmung einer Fahrzeuggeschwindigkeit kann es sinnvoll sein, den Durchschnittswert der Drehzahlsensoren 62 und 63 bzw. 60 und 61 heranzuziehen, um Drehzahlunterschiede etwa bei Kurvenfahrt auszugleichen. Mittels der Drehzahlesignale kann die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt und darüber hinaus auch eine Schlupferkennung durchgeführt werden. In der Figur sind Ausgabeverbindungen der Steuereinrichtungen als durchgezogene Linien dargestellt, Eingabeverbindungen sind gestrichelt dargestellt. Die Verbindung der Sensoren 61, 62 und 63 zur Steuereinrichtung ist nur angedeutet.
Die Fahrzeugräder 12, 65, und 66 des Fahrzeugs 1 sind mittels einer Bremseinrichtung bremsbar. Hierzu erfolgt beispielsweise fahrerseitig eine Betätigung des Bremspedals 82, wodurch über ein hydraulisches System 83 die Radbremseinrichtungen betätigt werden, wobei in der Figur nur eine Radbremseinrichtung 85 eines Rades 12 dargestellt ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird eine Betätigung des Bremspedals 82 mittels eines Sensors 84 sensiert und dieses Signal von einer in der Figur nicht dargestellten Bremsteuereinrichtung zur Ansteuerung der Radbremseinrichtungen verwendet. Eine derartige Bremsteuereinrichtung kann vorteilhaft auch eine Mehrzahl weiterer Eingangssignale wie Raddrehzahlsignale, ein Antriebsmotormomentsignal, ein Signal der Kupplung 4 oder des Getriebes 6 empfangen, wobei es sehr zweckmäßig ist, wenn die Bremsteuereinrichtung mit dem CAN-Bus 54 in Verbindung steht, so daß sie Signale mit den Steuereinrichtungen 18 und 44 austauschen kann.
Mit 80 ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Fahrzeugstabilität bezeichnet. Dies kann beispielsweise eine das Blockierverhalten der Fahrzeugräder 12, 65 und 66 steuernde Einrichtung sein, die über die Bremseinrichtung 83, 85 eingreift. Eine solche, ein Blockieren der Räder 12, 65 und/oder 66 verhindernde Einrichtung ist allgemein als Antiblockiersystem (ABS) bekannt. Bei der Steuereinrichtung 80 kann es sich jedoch auch um eine Einrichtung zur Steuerung des Antriebsschlupfes handeln. In diesem Fall wird der Antriebsschlupf der Fahrzeugräder 12 derart geregelt, daß ein Durchdrehen verhindert wird, indem über die Bremseinrichtung 83, 85 und gegebenenfalls die Antriebsmotorsteuerung 18 Einfluß auf das Radmoment genommen wird. Eine derartige Steuereinrichtung ist allgemein als Antischlupfregelung (ASR) bekannt. Die Steuereinrichtung kann aber auch – was als besonders zweckmäßig anzusehen ist – eine Einrichtung zum Steuern der Fahrzeugstabilität sein. Der Steuereinrichtung steht eine Mehrzahl von Eingangssignalen zur Verfügung, wie beispielsweise Raddrehzahlsignale der Raddrehzahlsensoren 60, 61, 62 und 63, ein Antriebsmotormomentsignal, ein Signal der Kupplung 4 oder des Getriebes 6, ein Signal betreffend einen Lenkradeinschlag oder Signale spezieller Fahrzeugstabilitätssensoren 81 wie Beschleunigungssensoren. Die der Steuereinrichtung 80 zur Verfügung stehenden Signale sind insbesondere dazu geeignet, eine Fahrzeugbewegung zu erkennen, die nicht der vom Fahrer gewünschten entspricht, wie ein Gieren des Fahrzeuges 1 durch Über- oder Untersteuern. Die Steuereinrichtung 80 kann dann bei erkannter drohender Fahrzeuginstabilität durch einen Eingriff in des Bremssystem 83, 85, durch einen Motoreingriff, durch einen Eingriff in die Kupplungssteuerung und/oder durch einen Eingriff in die Getriebesteuerung wieder einen sicheren Fahrzustand herstellen. Zweckmäßigerweise steht die Steuereinrichtung 80 mit dem CAN-Bus 54 in Signalverbindung, so daß sie Daten mit anderen Steuereinrichtungen, wie 18, 44, des Kraftfahrzeuges 1 austauschen kann. Eine derartige Einrichtung ist allgemein als elektronische Stabilitäts-Programm (ESP) bekannt.
Die 2 zeigt ein Blockschaltbild 100 zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. In Block 100 wird das Verfahren gestartet. Bei 101 wird abgefragt, ob der Motor 2 läuft, bei 102 wird abgefragt, ob ein Gang im Getriebe 6 eingelegt ist, bei 103 wird abgefragt, ob der Lasthebel 14 also das Gaspedal betätigt ist, bei 104 wird abgefragt ob die Bremse 85 betätigt ist, wobei hier die Betriebsbremse des Fahrzeugs 1 gemeint ist, nicht die Handbremse oder die Feststellbremse. Werden die Abfragen 101, 102 und 104 mit ja beantwortet und die Abfrage 103 mit nein beantwortet, so wird das Kriechmoment aufgebaut. Beim Kriechen wird die Kupplung nur teilweise eingrückt, d. h., etwas über dem Greifpunkt der Kupplung, wobei ein relativ hoher Schlupfbetrag zwischen der Reibscheibe und den Anduckplatten der vorliegend eingesetzten Reibkupplung besteht. Der relativ hohe Schlupfbetrag führt daher zu einer Temperaturerhöhung der Kupplung. Hat sich an der Abfragesituation nach dem in 107 dargestellten Zeitablauf T1 = to + Δt nichts verändert, so wird bei 108 das Kriechmoment abgebaut bzw. ausgeschaltet, womit der Ablauf bei 109 beendet ist.
In 3 ist eine Abwandlung des Ablaufs nach 2 dargestellt. Die Abfragen 100 bis 103 sind dabei identisch zur Ausführung nach 2. In 105 wird zum Zeitpunkt to zusätzlich abgefragt, ob der Bremsdruck, der ein Maß für die Intensität der Betätigung der im vorigenden Fall als hdraulisches Bremssystem ausgebildete Fahrzeugbremse ist, kleiner als ein Initialisierungsbremsdruck ist, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird. Wird diese Abfrage mit ja beantwortet, so wird das Kriechmoment in 106 aufgebaut. In 107 wird abgefragt, ob nach einem Zeitablauf von t1 = to + Δt der gegenwärtige Bremsdruck immer noch kleiner als der Initialisierungsbremsdruck ist, unterhalb welchem ein Kriechmoment aufgebaut wird, so wird in 111 der Initialisierungsbremsdruck vermindert. Hierbei kann Δt beispielsweise 30 sec betragen. Diese Verminderung kann in gewissen Zeitintervallen schrittweise erfolgen oder die Verminderung des Initialisierungsbremsdrucks kann innerhalb eines vorbestimmten Zeitablaufs von beispielsweise 30 s linear auf Null abgebaut werden. Wird nun in 114 abgefragt, ob sich das Fahrzeug 1 bewegt und wird diese Abfrage mit ja beantwortet, so wird aus Sicherheits- und Fahrkomfortgründen in 113 der Initialisierungsbremsdruck wieder angehoben. Bewegt sich das Fahrzeug 1 nicht, so bleibt der Initialisierungsbremsdruck unverändert. Ob sich das Fahrzeug 1 bewegt oder nicht kann beispielsweise über den Getriebeausgangsdrehsensor 52 oder auch über Raddrehsensoren 60, 61, 62 und 63 oder andere geeignete Sensoren ermittelt werden.
Mit dem vorstehend dargestellten Fahrzeug 1 und den damit verbundenen Stuerungseinrichtungen 18, 80 und 44 sind auch die nachstehenden Betriebsabläufe möglich.
In 4 ist der Kurvenverlauf k1 einer Bremsdruckschwelle in bar, unterhalb der ein Kriechmoment aufgebaut wird, über der Kupplungstemperatur in °C dargestellt. Zum Erfassen der Kupplungstemperatur ist an der Kupplung ein Kupplungstemperatursensor 29 angeordnet, der seine Signale der Steuerung 44 zuführt. Der Bremsdruck ist ein Maß für die Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse 85 durch den Fahrer. In der vorliegenden Ausführung ist die Bremsdruckschwelle, unterhalb der ein Kriechmoment aufgebaut wird, bis zu einer Kupplungstemperatur von bevorzugt 200°C konstant bei beispielsweise einem Bremsdruck von 5 bar. Diese Temperatur ist eine kritische, erste, obere Grenzteperatur, bei der eine Schädigung der Kupplung im Fall eines fortgesetzten Kriechvorgangs eintreten kann. Daher wird nach Überschreiten der kritischen ersten, oberen Grenztemperatur, die Bremsdruckschwelle unterhalb der ein Kriechmoment aufgebaut wird, linear innerhalb eines weiteren Anstiegs der Kupplungstemperatur um Δ50°K auf eine zweite, obere Grenztemperatur von 250°C bis auf Null abgebaut. Die Bremsdruckschwelle kann jedoch auch in Form einer Stufenfunktion abgebaut werden. Ab Erreichen der zweiten oberen Grenztemperatur wird nur noch bei nicht betätigter Fahrzeugbrems 85 ein Kriechmoment aufgebaut.
Ist der Bremsdruck unterhalb der Bremsdruckschwellenkurve k1, so ist bevorzugt eine bremsdruckabhängige Kriechstrategie, wie sie beispielsweise vorstehend erläutert wurde, aktiv.
Um jedoch zu verhindern, daß bei gegen Null gehender Betätigung der Bremse und gleichzeitig gegen Null gehendem Initialisierungsgrenzwert das Fahrzeug ungewollt z. B. rückwärts fährt, kann in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung nach Ablauf einer vorbestimmten dritten Zeitdauer und bei Erfassen einer Fahrzeugbewegung der Grenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, erhöht werden, wobei der Grenzwert bevorzugt zurück auf den ursprünglichen Initialisierungsgrenzwert erhöht wird.

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der einen Antriebsmotor, eine Kupplung mit einer ersten Betätigungseinrichtung, eine Getriebeeinrichtung mit einer zweiten Betätigungseinrichtung und Fahrzeugräder umfasst, einer Fahrzeugbremse, einem Lasthebel und einer Steuereinrichtung, wobei die Betätigungseinrichtungen durch die Steuereinrichtung eingeleitet automatisiert betätigbar sind, wobei die Steuereinrichtung ein Kriechmoment bei in der Getriebeeinrichtung eingelegtem Gang, unbetätigtem Lasthebel und laufendem Antriebsmotor ansteuert, wobei bei Überlastung der Kupplung das Kriechmoment abgebaut oder verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, für eine vorgegebene erste Zeitdauer, während der keine Überlastung der Kupplung anzunehmen ist, konstant gehalten wird und nach Ablauf der ersten Zeitdauer im Verlauf einer vorgegebenen zweiten Zeitdauer verringert wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriechmoment auch bei betätigter Fahrzeugbremse angesteuert wird, wobei das Kriechmoment in Abhängigkeit von der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse gesteuert wird, wobei mit zunehmender Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse das aufgebaute Kriechmoment verringert wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellen einer Überlastung der Kupplung ein Bremsmoment nur bei nicht betätigter Fahrzeugbremse aufgebaut wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrechterhaltung des Kriechmoments auf die vorbestimmte erste Zeitdauer begrenzt ist und daß nach Ablauf der ersten Zeitdauer das Kriechmoment verringert oder abgebaut wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriechmoment nur dann aufgebaut wird, wenn die Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse unterhalb einem vorbestimmten Initialisierungsgrenzwert liegt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem das Kriechmoment aufgebaut wird, mit zunehmender Kriechdauer verringert wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Zeitdauer 30 Sekunden beträgt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf der ersten Zeitdauer und bei Erfassen einer Fahrzeugbewegung ein Grenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem das Kriechmoment aufgebaut wird, erhöht wird, wobei der Grenzwert auf den Initialisierungsgrenzwert erhöht wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf der zweiten Zeitdauer während der das Kriechmoment verringert war, das Kriechmoment wieder in Abhängigkeit der Betätigung der Fahrzeugbremse gesteuert wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kriechmoment bei Überschreiten einer oberen Grenztemperatur der Kupplung verringert wird, und daß bei unterschreiten einer unteren Grenztemperatur auf vorherige Bestimmung der Kriechmoments in Abhängigkeit von der Zeitdauer eines angelegten Kriechmoments oder in Abhängigkeit der Betätigung der Fahrzeugbremse oder einer Kombination hieraus, umgeschaltet wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem das Kriechmoment aufgebaut wird bis zum Erreichen einer ersten oberen Grenztemperatur der Kupplung von 200°C konstant ist und daß bei Überschreiten einer ersten oberen Grenztemperatur der Kupplung der Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem das Kriechmoment aufgebaut wird, nach einer linearen Funktion oder nach einer Stufenfunktion verringert wird, bis bei Erreichen einer zweite oberen Grenztemperatur, die um 50°C höher, als die erste oberen Grenztemperatur ist, das Kriechmoment nur noch bei nicht betätigter Fahrzeugbremse aufgebaut wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Temperaturen unterhalb der ersten und zweiten oberen Grenztemperatur der Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem das Kriechmoment aufgebaut wird, in Abhängigkeit der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse gesteuert wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer hydraulischen Fahrzeugbremse die Höhe des Bremsdrucks ein Maß für die Intensität der Betätigung der Fahzeugbremse ist, wobei das Kriechmoment in Abhängigkeit vom Bremsdruck gesteuert wird, und daß der Initialisierungsgrenzwert ein Bremsdruckschwellenwert ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn bei aufgebautem Kriechmoment nach Ablauf einer vorbestimmten dritten Zeitdauer keine Fahrzeugbewegung erfaßt wird, eine Fahrzeugfeststellbremse geschlossen wird und das Kriechmoment abgebaut wird, wobei die Fahrzeugfeststellbremse bevorzugt eine elektrisch betätigte Feststellbremse ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zeitdauer ein bis zwei Minuten beträgt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lasthebel als ein Gaspedal ausgebildet ist.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang, der einen Antriebsmotor, eine Kupplung mit einer ersten Betätigungseinrichtung, eine Getriebeeinrichtung mit einer zweiten Betätigungseinrichtung und Fahrzeugräder umfasst, einer Fahrzeugbremse, einem Lasthebel und einer Steuereinrichtung, wobei die Betätigungseinrichtungen durch die Steuereinrichtung eingeleitet automatisiert betätigbar sind, wobei die Steuereinrichtung ein Kriechmoment bei in der Getriebeeinrichtung eingelegtem Gang, unbetätigtem Lasthebel und laufendem Antriebsmotor ansteuert, wobei bei Überlastung der Kupplung das Kriechmoment abgebaut oder verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Initialisierungsgrenzwert der Intensität der Betätigung der Fahrzeugbremse, unterhalb dem ein Kriechmoment aufgebaut wird, für eine vorgegebene erste Zeitdauer, während der keine Überlastung der Kupplung anzunehmen ist, konstant gehalten wird und nach Ablauf der ersten Zeitdauer im Verlauf einer vorgegebenen zweiten Zeitdauer verringert wird.