DE10212319A1 - Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer automatisierten Kupplung und eine Vorrichtung zu deren Steuerung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer automatisiert betätigbaren Kupp­ lung im Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe. Die Erfin­ dung betrifft weiterhin eine Vorrichtung und eine Verfahren zur Steuerung der Kupplung.

Kraftfahrzeuge mit automatisierter Kupplung sind beispielsweise durch die DE 195 04 847 bekannt geworden.

Bei Kraftfahrzeugen mit automatisierter Kupplung wird im Falle, daß der Fahrer bei fahrendem Fahrzeug die Zündung des Verbrennungsmotors abschaltet und somit den Antriebsmotor abschaltet, die Kupplung bei eingelegtem Gang im Ge­ triebe geschlossen gehalten, so daß das Kraftfahrzeug über das Schleppmoment des Motors bis zum Stillstand des Fahrzeuges abgebremst wird.

Dies führt zu unkomfortablem Ruckeln, wenn der Antriebsmotor gegen die Kom­ pression der Zylinder verdreht wird, wobei insbesondere bei Unterschreiten einer kritischen Motordrehzahl durch das Erreichen der Kompressionspunkte der Zylin­ der ein kurzzeitiges stark bremsendes Drehmoment auftritt, was zu einer starke Ungleichförmigkeit im Lauf des Motors führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Abschalten der Zündung eines Fahrzeu­ ges, also beim Abschalten des Antriebsmotors bei eingelegtem Gang im Fahrzu­ stand mit gewisser Fahrzeuggeschwindigkeit ein unkomfortables Verhalten zu vermeiden oder zumindest zu verringern.

Dies wird bei einem oben genannten Verfahren zur Steuerung einer automati­ sierten Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei das Fahrzeug einen von einer Steuereinheit steuerbaren Betätigungsaktuator zur Steuerung der Kupplung aufweist, dadurch erreicht, daß bei ausgeschalteter Zündung des An­ triebsmotors des Fahrzeuges und rollendem Fahrzeug die Kupplung auf einen vorgebbaren Wert des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes einge­ stellt wird.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der einstellbare Wert des von der Kupplung über­ tragbaren Drehmomentes zwischen null und dem maximalen Wert liegt, vorzugs­ weise nahe dem Ausgerückten Zustand liegt. Zweckmäßig ist es, wenn der Wert im Bereich zwischen 5 Nm bis 15 Nm, vorzugsweise zwischen etwa 9 Nm bis 10 Nm liegt.

Auch ist es zweckmäßig, wenn zuvor abgefragt wird, ob die Zündung des Motors abgeschaltet ist und/oder bereits zuvor abgeschaltet war.

Auch ist es zweckmäßig, wenn zuvor abgefragt wird, ob die Fahrzeuggeschwin­ digkeit und/oder die Motordrehzahl einen vorgebbaren Wert übersteigt. Ebenfalls ist es zweckmäßig, wenn zuvor abgefragt wird, ob ein Gang im Getriebe eingelegt ist.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn das von der Kupplung übertragbare Drehmoment vorzugsweise nur auf den Wert des Ausrolldrehmoments eingestellt wird, wenn ein Gang im Getriebe eingelegt ist und die Motordrehzahl und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Grenzwert übersteigt.

Vorteilhaft ist es, wenn zuvor abgefragt wird, ob ein Fehler, vorzugsweise ein Sensorfehler vorliegt.

Auch ist es zweckmäßig, wenn das von der Kupplung übertragbare Drehmoment vorzugsweise nur auf den Wert des Ausrolldrehmoments eingestellt wird, wenn kein Fehler vorliegt.

Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig, wenn die Kupplung für den Fall, daß das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, wieder vollständig eingerückt wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.

Die Erfindung wird anhand von in den folgenden Figuren dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein schematisch dargestelltes Fahrzeug,

Fig. 2 ein schematisch dargestelltes Fahrzeug und

Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeu­ ges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachge­ ordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupp­ lung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungs­ kupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, eine ver­ schleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist als Handschalt­ getriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfindungs­ gemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schalt­ getriebe sein, weiches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automati­ siertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung ge­ schaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.

Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Auto­ matgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufge­ baut ist.

Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegel­ scheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmoment­ übertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatz­ kupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Ab­ triebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Aus­ rückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Aktor, betätigt.

Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.

Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bau­ raum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem An­ triebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewin­ despindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.

Die Bewegung des Ausgangsfeiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplundswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Ausrückmit­ tel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 über­ tragbare Drehmoment anzusteuern.

Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmo­ mentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmit­ tel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen An­ triebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebs­ element sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.

Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Dreh­ momentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt an­ gesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposi­ tion einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines über­ tragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momen­ tan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druck­ platte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den bei­ den Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Dreh­ moment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.

Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertra­ gungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steue­ rung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elekt­ ronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und besehen kann. Die Sensoren detektieren beispiels­ weise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.

Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Informatio­ nen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuer­ signale an den Aktor 13b weiter.

Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Überset­ zungsstufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Be­ dienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignals eine Schalt­ absicht erkennt.

Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbin­ dung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuerein­ heit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das Antriebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der ange­ schlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale be­ wertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.

Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungs­ einheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungsein­ heit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software imple­ mentiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 so­ wie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Steilmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile. Weiter­ hin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist die­ ser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detek­ tiert den Grad der Betätigung des Lasthebels.

Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Ver­ bindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betäti­ gung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Hand­ bremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststell­ bremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeord­ net und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als di­ gitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Be­ tätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche sig­ nalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermit­ telt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.

Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinheit 100, einem Drehmomentübertragungssystem 102, einem Ge­ triebe 103, einem Differential 104 sowie Antriebsachsen 109 und Rädern 106. Das Drehmomentübertragungssystem 102 ist auf oder an einem Schwungrad 102a angeordnet oder befestigt, wobei das Schwungrad in der Regel einen Anlasserzahnkranz 102b trägt. Das Drehmomentübertragungssystem weist ei­ ne Druckplatte 102d, einen Kupplungsdeckel 102e, eine Tellerfeder 102f und eine Kupplungsscheibe 102c mit Reibbelägen auf. Zwischen der Kupplungs­ scheibe 102d und dem Schwungrad 102a ist die Kupplungsscheibe 102c gege­ benenfalls mit einer Dämpfungseinrichtung angeordnet. Ein Kraftspeicher, wie Tellerfeder 102f, beaufschlagt die Druckplatte in axialer Richtung auf die Kupp­ lungsscheibe hin, wobei ein Ausrücklager 109, wie beispielsweise druckmittel­ betätigter Zentralausrücker, zur Betätigung des Drehmomentübertragungssys­ tems vorgesehen ist. Zwischen dem Zentralausrücker und den Tellerfederzun­ gen der Tellerfeder 102f ist ein Ausrücklager 110 angeordnet. Durch eine axiale Verlagerung des Ausrücklagers wird die Tellerfeder beaufschlagt und rückt die Kupplung aus. Die Kupplung kann weiterhin als gedrückte oder als gezogene Kupplung ausgebildet sein.

Der Aktor 108 ist ein Aktor eines automatisierten Schaltgetriebes, welcher ebenfalls die Betätigungseinheit für das Drehmomentübertragungssystem bein­ haltet. Der Aktor 108 betätigt getriebeinterne Schaltelemente, wie beispielswei­ se eine Schaltwalze oder Schaltstangen oder eine zentrale Schaltwelle des Getriebes, wobei durch die Betätigung die Gänge in beispielsweise sequentiel­ ler Reihenfolge oder auch in beliebiger Reihenfolge eingelegt oder herausge­ nommen werden können. Über die Verbindung 111 wird das Kupplungsbetäti­ gungselement 109 betätigt. Die Steuereinheit 107 ist über die Signalverbindung 112 mit dem Aktor verbunden, wobei die Signalverbindungen 113 bis 115 mit der Steuereinheit in Verbindung stehen, wobei die Leitung 114 eingehende Sig­ nale verarbeitet, die Leitung 113 Steuersignale von der Steuereinheit verarbei­ tet und die Verbindung 115 beispielsweise mittels eines Datenbusses eine Ver­ bindung zu anderen Elektronikeinheiten herstellt.

Zum Anfahren oder zum Starten des Fahrzeuges im wesentlichen aus dem Stand oder aus einer langsamen Rollbewegung, wie Kriechbewegung, das heißt zum gezielten fahrerseitig eingeleiteten Beschleunigen des Fahrzeuges, bedient der Fahrer im wesentlichen nur das Gaspedal, wie den Lasthebel 30, wobei die gesteuerte oder geregelte automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des Aktors das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssys­ tems bei einem Anfahrvorgang steuert. Durch die Betätigung des Lasthebels wird mittels des Lasthebelsensors 31 der Fahrerwunsch nach einem mehr oder weniger starken oder schnellen Anfahrvorgang detektiert und anschließend von der Steuereinheit entsprechend angesteuert. Das Gaspedal und die Sensorsig­ nale des Gaspedals werden als Eingangsgrößen zur Steuerung des Anfahrvor­ gangs des Fahrzeuges herangezogen.

Bei einem Anfahrvorgang wird während des Anfahrens das übertragbare Dreh­ moment, wie Kupplungsmoment M_ksoll im wesentlichen mittels einer vorgebba­ ren Funktion oder anhand von Kennlinien oder Kennfeldern beispielsweise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt, wobei die Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder von anderen Größen, wie dem Motormoment, in vorteilhaf­ ter Weise über ein Kennfeld oder eine Kennlinie realisiert wird.

Wird bei einem Anfahrvorgang, im wesentlichen aus dem Stand oder aus einen Ankriechzustand, bei geringer Geschwindigkeit der Lasthebel bzw. das Gaspe­ dal auf einen bestimmten Wert a betätigt, so wird mittels einer Motorsteuerung 40 ein Motormoment angesteuert. Die Steuereinheit der automatisierten Kupp­ lungsbetätigung 13 steuert entsprechend vorgebbarer Funktionen oder Kenn­ felder das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems an, so daß sich ein stationärer Gleichgewichtszustand zwischen dem ange­ steuerten Motormoment und dem Kupplungsmoment einstellt. Der Gleichge­ wichtszustand charakterisiert sich in Abhängigkeit von der Lasthebelstellung a durch eine definierte Anfahrdrehzahl, ein Anfahr- oder Motormoment sowie ein definiertes übertragbares Drehmoment des Drehmomentübertragungssystem und ein auf die Antriebsräder übertragendes Drehmoment, wie beispielsweise Antriebsmoment. Der funktionale Zusammenhang des Anfahrmoments als Funktion der Anfahrdrehzahl wird im folgenden als Anfahrkennlinie bezeichnet. Die Lasthebelstellung a ist proportional zur Stellung der Drosselklappe des Motors.

Die Fig. 2 zeigt neben dem Gaspedal 122, wie Lasthebel, und einem damit in Verbindung stehenden Sensor 123 ein Bremsenbetätigungselement 120 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Fest­ stellbremse. Zumindest ein Sensor 121 ist an dem Betätigungselement 120 an­ geordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 121 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbrem­ se als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielswei­ se ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes er­ mittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbin­ dung stehen.

Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild 200 zur Erläuterung der erfindungsgemä­ ßen Steuerung einer automatisierten Kupplung bzw. ein erfindungsgemäßes Verfahren.

In Block 201 wird abgefragt, ob die Zündung des Fahrzeuges eingeschaltet ist. Ist dies wahr, wird bei Block 202 fortgefahren, anderenfalls bei Block 207. In Block 202 wird abgefragt, ob die Motordrehzahl NEng.New größer oder gleich einem Grenzwert K_NEngDetectRunning ist, also ob NEng.New < = K_NengDetectRunning gilt. Damit wird abgefragt, ob die aktuelle Motordrehzahl größer oder gleich einem Vergleichswert der Motordrehzahl ist, wobei dieser Vergleichswert K_NEngDetectRunning im Drehzahlbereich von ca. 600 bis 1200 l/min liegt. Ist dies wahr, wird bei Block 203 fortgefahren, anderenfalls wird bei Block 204 fortgefahren.

In Block 203 wird abgefragt, ob der im Getriebe eingelegte Gang G ungleich dem Neutralbereich N ist. Ist dies der Fall, wird bei Block 206 fortgefahren, an­ derenfalls wird bei Block 205 fortgefahren.

In dem Blöcken 204 und 205 wird jeweils ein Statusbit B_EngWasRunningCoastSmoth auf 0 gesetzt und es wird bei Block 207 fort­ gefahren. In Block 206 wird das Statusbit B_EngWasRunningCoastSmoth auf 1 gesetzt und es wird ein Zähler C100CoastIgnOff auf 0 gesetzt und es wird bei Block 207 fortgefahren. Das Setzen des Zählers C100CoastIgnOff ist ein Sicher­ heitszähler, der dafür sorgt, daß falls die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht null wird, z. B. wegen eines Fahrens an einem Gefälle, die Kupplung nach Über­ schreiten einer Schwelle des Zählers oder nach einer vorgebbaren Zeitdauer dennoch vollständig geschlossen wird, siehe dazu auch Block 210.

Das Setzen des Statusbits B_EngWasRunningCoastSmoth auf 0 bedeutet, daß entweder die aktuelle Motordrehzahl kleiner als eine vorgebbare Schwelle ist und/oder der Gang des Getriebes nicht einer der Fahrgänge 1 bis 5 oder R für ein Beispiel eines 5-Ganggetriebes ist, sondern der Neutralbereich N ist. Die Erfindung ist aber nicht auf solche Getriebe beschränkt, sondern allgemein auch für Mehrganggetriebe gültig. Das Setzten des Bits B_EngWasRunningCoastSmoth auf 1 bedeutet, daß diese beiden obigen Be­ dingungen erfüllt sind.

In Block 207 wird abgefragt, ob eine vorgebbare Wartezeit C10ParkLockDelay < 0 abgelaufen ist, wobei diese im Zeitbereich von ca. 0,5 Sekunden bis 2 Sekunden, insbesondere im Bereich von 1,4 Sekunden bis 1,6 Sekunden liegt. Ist diese Zeit abgelaufen, wird das Verfahren für den vorliegenden Interrupt beendet. Anderen­ falls wird das Verfahren bei Block 208 fortgeführt.

In Block 208 wird geprüft, ob der Zähler C10CoastIgnOff < 65535 ist. Damit wird erreicht, daß der Wert nicht fälschlicherweise einen vorgebbaren Wert über­ schreitet oder überläuft. Ist der Wert von C10CoastIgnOff kleiner als ein vorgeb­ barer Grenzwert von beispielsweise 65535, so wird er in Block 209 um 1 erhöht, anderenfalls wird er nicht erhöht und es wird anschließend in beiden Fällen bei Block 210 fortgefahren.

In Block 210 wird abgefragt, ob der Wert des Zählers C10CoastIgnOff größer als ein Grenzwert ist, wobei dieser Grenzwert als F.F_CoastIgnOffTime gewählt wird, mit F einen Skalierungsfaktor. Vorteilhaft ist es, wenn dieser Wert von F_CoastIgnOffTime eine Funkton des eingelegten Ganges ist, also mit dem ein­ gelegten Gang variieren kann. Ist der Wert des Zählers größer als ein Grenzwert, so ist die Wartezeit größer als eine Sollwartezeit. Dies führt dann dazu, daß falls die Geschwindigkeit nach Ablauf der Zeitspanne nicht null wird, die Kupplung nach Überschreiten einer gegebenenfalls auch gangabhängigen Grenzzeit voll­ ständig geschlossen wird.

Weiterhin wird in Block 210 geprüft, ob die Getriebeausgangsdrehzahl oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Raddrehzahl NOutShaftNew kleiner oder gleich einem vorgebbaren Wert ist. Dieser vorgebbare Wert K_CoastIgnOffCICloseNVelocity wird vorzugsweise im Bereich sehr kleiner Fahr­ zeuggeschwindigkeiten bzw. dazu proportionalen Drehzahlen gewählt. Als Bei­ spiel kann ein Wert um ca. 0,2 km/h gewählt werden, was etwa 3 l/min als einem dazu proportionalen Drehzahlsignal entspricht. Dies bewirkt, daß die Kupplung geschlossen wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null oder nahe null ist, also sich im wesentlichen im Stand befindet, also zum Stand gekommen ist oder nicht in Bewegung war.

Weiterhin wird abgefragt, ob das Statusbit B_EngWasRunningCoastSmoth gleich 1 ist.

Weiterhin wird abgefragt, ob ein Sensorfehler vorliegt.

Ist zumindest eine der Bedingungen des Blocks 210 erfüllt, so wird in Block 211 das Statusbit b_no_coast_smoothing gleich 1 gesetzt, anderenfalls wird wenn diese Bedingungen alle unwahr sind, in Block 212 das Statusbit b_no_coast_smoothing gleich 0 gesetzt.

In Block 213 wird abgefragt, ob das Statusbit b_no_coast_smoothing gleich 1 ist. Weiterhin wird abgefragt, ob die Getriebeeingangsdrehzahl NInpShaft.New größer als ein Vergleichswert K_CoastIgnOffCIOpelNVelocity ist. Dieser Wert liegt etwa im Bereich von 1000 l/min.

Die Kupplung wird vorzugsweise nur auf das zum Ausrollen geeignete Drehmo­ ment eingestellt, also im wesentlichen geöffnet, wenn die Motordrehzahl bei ge­ schlossener Kupplung unter einen Grenzwert fällt. Falls die Kupplung zuvor geöff­ net war, wird die Kupplung geschlossen, bis das entsprechende Drehmoment übertragbar ist. Die Getriebeeingangsdrehzahl kann direkt gemessen werden oder aus Getriebeausgangsdrehzahl oder Raddrehzahl und eingelegtem Gang ermittelt werden.

Ist zumindest eine der Bedingungen des Blocks wahr, so wird bei Block 214 fort­ gefahren, anderenfalls wird bei Block 220 fortgefahren.

In Block 214 wird abgefragt, ob die Kupplung offen, also ausgerückt ist. Ist dies der Fall, so wird die Kupplung in Block 215 geschlossen und anschließend die Routine für das vorliegende Interrupt beendet.

Ist die Kupplung in Block 214 nicht offen, so wird in Block 216 der Status des Bits b_no_coast_smoothing abgefragt. Ist es gleich 1, so wird in Block 217 das Bit B_EngWasRunningCoastSmooth gleich null gesetzt und anschließen die Routine für das vorliegende Interrupt beendet. Ist es gleich null, so wird die Routine sofort für das vorliegende Intervall beendet.

Im Block 220 wird das von der Kupplung übertragbare Drehmoment trq_cl be­ stimmt. Dies kann beispielsweise aus der aktuellen Kupplungs- oder Kupplungs­ aktuatoreinstellung oder dem aktuellen Kupplungsbetätigungsweg in Verbindung mit einer Kupplungskennlinie ermittelt werden.

In Block 221 wird abgefragt, ob das aktuell eingestellte von der Kupplung über­ tragbare Drehmoment trq_cl größer ist als ein erster Grenzwert K_CoastIgnOffTrq. Dieser Wert liegt erfindungsgemäß bei ca. 5 bis 15 Nm, vor­ zugsweise bei etwa 9 Nm bis 10 Nm.

Ist dies der Fall, wird bei Block 222 geprüft, ob das von der Kupplung übertragba­ re Drehmoment größer ist als ein zweiter erster Grenzwert K_CoastIgnOffTrq + K_CoastIgnOffTrqHyst. Dieser Grenzwert ist gleich dem ersten Grenzwert plus einem Summanden, der vorzugsweise im Bereich von 1 Nm, beispielsweise 0,5 Nm liegt.

Ist auch dies der Fall, wird bei Block 223 die Kupplung um einen geringen Wert geöffnet, das heißt, das von der Kupplung übertragbare Drehmoment reduziert, bevor die Routine in diesem Interrupt beendet wird. Ist bei Block 221 . die Bedin­ gung nicht erfüllt, wird bei Block 224 das von der Kupplung übertragbare Dreh­ moment erhöht, bevor die Routine in diesem Interrupt beendet wird.

Die Erhöhung oder Reduzierung des aktuellen von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes erfolgt in kleinen Schritten im Bereich von 0,2 Nm bis ca. 2 Nm pro Interrupt, so daß einen Betätigungsgeschwindigkeit von ca. 3 bis 30 mm/s resultiert.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebstrang eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zum Ausrollen eines Fahr­ zeuges mit abgeschalteter Zündung eines Verbrennungsmotors bei eingelegtem Gang im Getriebe. Der Gang kann einer der Fahrgänge sein, also einer der Vor­ wärtsfahrgänge oder der Rückwärtsgang. Der Vorgang kann sich vorzugsweise in der Ebene abspielen oder bei einer Steigung bzw. bei Gefälle.

Die Kupplung wird derart gesteuert, daß sie eingerückt bleibt, bis der Antriebs­ motor eine Grenzdrehzahl von ca. 500 1/min bis 1000 1/min erreicht hat bzw. un­ terschritten hat. In diesem Fall wird anschließend die Kupplung auf ein übertrag­ bares Drehmoment von ca. 5 Nm bis 15 Nm eingestellt, vorzugsweise um 9 Nm bis 10 Nm. Als Folge davon wird das Fahrzeug sanft und komfortabel bis zum Stillstand abgebremst. Die Höhe des von der Kupplung übertragbaren Drehmo­ mentes bewirkt, daß bei stärkeren Drehmomentstößen durch die Kompression in den Zylindern die Kupplung beginnt zu Schlupfen und der Drehmomentstoß wird nicht in den Triebstrang geleitet. Nachdem das Fahrzeug zum stillstand gekom­ men ist, wird die Kupplung vorzugsweise wieder vollständig geschlossen, um eine Parksperre zu realisieren.

Um dennoch zu verhindern, daß die Kupplung in Fahr- oder Betriebssituationen geöffnet wird, in welchen dies nicht erwünscht wird oder eventuell sogar sicher­ heitskritisch ist, werden verschiedene Systemgrößen in dem Verfahren zur Steu­ erung abgefragt.

Die Kupplung wird nur auf das Ausrolldrehmoment K_CoastIgnOffTq geöffnet, wenn eine vorgebbare kritische Motordrehzahl K_CoastIgnOffCIopenNVelocity erreicht oder unterschritten wird. Falls die Kupplung zuvor geöffnet war, wird sie geschlossen, bis das Ausrolldrehmoment erreicht ist.

Die Kupplung wird geschlossen, sobald das Fahrzeug im wesentlichen zum Still­ stand gekommen ist, also sich nur sehr wenig oder sehr langsam bewegt oder sich nicht in Bewegung befand. Dazu wird eine im wesentlichen zu null oder auf einen sehr geringen Wert einstellbare Drehzahlschwelle oder Geschwindigkeits­ schwelle K_CoastIgnOffCICloseNVelocity verwendet, wobei die Kupplung ge­ schlossen wird, wenn die Drehzahl NInpShaft.New diesen Wert erreicht oder un­ terschireitet.

Die Kupplung wird vorzugsweise geöffnet, wenn zu einem früheren Zeitpunkt vor Ausschalten der Zündung des Antriebsmotors die Motordrehzahl des Motors eine vorgebbare Schwelle (K_NengDetectRunning) überschritten hatte. Dies wird durch Setzen des Bits K_EngWasRunningCoastSmooth angezeigt.

Die Kupplung wird vorzugsweise bei eingelegtem Gang auf das Ausrolldrehmo­ ment eingestellt bzw. geöffnet.

Ein Zähler (C10CoastIgnOff) sorgt dafür, daß falls die Geschwindigkeit des Fahr­ zeuges nicht null wird, z. B. wegen einen Fahrens an einem Gefälle, die Kupplung dennoch nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitdauer eingerückt wird.

Auch vor einem Schließen der Kupplung kann eine vorgebbare Zeitdauer abge­ wartet werden, wobei diese Zeitdauer beispielsweise abhängig sein kann von ei­ ner Motordrehzahl bei Ausscharten der Zündung bzw. bei einem Abschalten des Verbrennungsmotors. Dazu kann ein Zähler C10ParkLockDelay bei Zündung aus gesetzt werden, der dann pro Interrupt zyklisch dekrementiert werden kann.

Die Interruptwiederholung kann ca. im Bereich von Millisekunden sein, wie bei­ spielsweise 10 ms. Es können je nach elektronischer Ausrüstung aber auch ande­ re Zeiten gewählt werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An­ melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili­ gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprü­ che unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be­ schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschrit­ ten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (13)

1. Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei das Fahrzeug einen von einer Steuereinheit steuerbaren Betätigungsaktuator zur Steuerung der Kupplung aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß bei ausgeschalteter Zündung des Antriebsmotors des Fahrzeuges und rollendem Fahrzeug die Kupplung auf einen vorgebbaren Wert des von der Kupplung Übertragbaren Drehmomentes eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Wert des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes zwischen null und dem maximalen Wert liegt, vorzugsweise nahe dem Ausgerückten Zustand liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert im Be­ reich zwischen 5 Nm bis 15 Nm, vorzugsweise zwischen etwa 9 Nm bis 10 Nm liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zuvor abgefragt wird, ob die Zündung des Motors abgeschaltet ist und/oder abgeschaltet war.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zuvor abgefragt wird, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl einen vorgebbaren Wert übersteigt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zuvor abgefragt wird, ob ein Gang im Getriebe eingelegt ist.

7. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Kupplung übertragbare Drehmoment vor­ zugsweise nur auf den Wert gemäß Anspruch 1 eingestellt wird, wenn ein Gang im Getriebe eingelegt ist und die Motordrehzahl und/oder die Fahrzeug­ geschwindigkeit einen Grenzwert übersteigt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zuvor abgefragt wird, ob ein Fehler, vorzugsweise ein Sensorfehler vorliegt.

9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Kupplung übertragbare Drehmoment vor­ zugsweise nur auf den Wert gemäß Anspruch 1 eingestellt wird, wenn kein Fehler vorliegt.

10. Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung für den Fall, daß das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist, wieder vollständig eingerückt wird.

11. Verfahren nach einem vorgehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgebbare Moment über eine variabel vorgebbare Zeitdauer vorgegeben wird und nach Überschreiten der Zeit die Kupplung vollständig eingerückt wird.

12. Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.

13. Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 11.