DE10216546B4 - Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Schaltvorgang mit einer Zugkraftunterbrechung durchgeführt wird, wobei im Schubbetrieb des Fahrzeuges ein Bremsmoment aufgebracht wird, wobei das Bremsmoment mit einer Bremseinrichtung erzeugt wird, wobei als Bremseinrichtung die Fahrzeugbremse verwendet wird, wobei die Bremseinrichtung automatisch betätigt wird, um einen Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges auszugleichen, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Fahrzeugbremse eine geeignete Bremskraft aufgebaut wird, wenn das Kupplungsmoment unter das Schubmoment des Motors des Fahrzeuges sinkt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die DE 198 07 095 A1 offenbart einen aktiven Bremseingriff über die Dauer einer zugkraftfreien Phase während eines Schaltvorgangs, wobei die Betriebsbremse zum Zeitpunkt, zu dem die Schaltung eingeleitet wird, angesteuert wird. Die DE 196 50 455 A1 , die DE 199 12 315 C1 sowie die EP 0 784 001 A2 offenbaren ebenfalls Schaltvorgänge mit einer Zugkraftunterbrechung, wobei im Schubbetrieb des Fahrzeugs ein Bremsmoment aufgebracht wird.
  • Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Kupplungen und/oder automatisierte Getriebe bekannt. Mit dem bekannten Verfahren zum Steuern und/oder Regeln derartiger Kupplungen und/oder Getriebe wird eine Automatisierung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, ermöglicht.
  • Bei dem bekannten Verfahren, welches insbesondere für automatisierte Schaltgetriebe vorgesehen ist, wird üblicherweise eine prinzipbedingte Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang durchgeführt. Sowohl bei Beschleunigungsvorgängen als auch bei Bremsvorgängen wirkt sich diese Zugkraftunterbrechung aus. Insbesondere wenn der Motor des Fahrzeuges sich im Schubbetrieb, also bei Schubschaltvorgängen, befindet, wird durch die Zugkraftunterbrechung der Bremsvorgang des Motors beeinflusst. In derartigen Fahrsituationen wird nämlich das Motorbremsmoment unterbrochen, sodass das Fahrzeug während eines Schaltvorganges weniger verzögert wird, da das Motorbremsmoment nicht mehr aufgebracht wird.
  • Dieser Bremskraftverlust beim Schaltvorgang wirkt sich in nachteiliger Weise auf das Fahrzeug derart aus, dass das Fahrzeug in unerwarteter Weise für den Fahrer während des Schaltvorganges plötzlich beschleunigt wird. Dieses Fahrverhalten des Fahrzeuges kann für den Fahrer unerwartet zu kritischen Fahrsituationen führen, welche unter allen Umständen vermieden werden sollten.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges zu schaffen, bei dem derartige Fahrsituationen vermieden werden.
  • Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Demgemäß wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Bremsmoment aufgebracht, welches den durch die Zugkraftunterbrechung bedingten Bremskraftverlust während einer Schaltung ausgleicht. In vorteilhafter Weise werden durch das erfindungsgemäße Verfahren unerwartete Beschleunigungen des Fahrzeuges und somit kritische Fahrsituationen vermieden.
  • Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass zum Aufbringen des Bremsmomentes eine geeignete Bremseinrichtung vorgesehen wird. Als Bremseinrichtung können geeignete Einrichtungen, wie z. B. Kupplungen im Getriebe, Bremsen oder dergleichen, eingesetzt werden, die auf den Antriebsstrang des Fahrzeuges wirken.
  • Besonders vorteilhaft ist es bei der vorliegenden Erfindung, wenn als Bremseinrichtung die vorhandene Fahrzeugbremse verwendet wird. Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfachste Weise ohne zusätzlichen Bauaufwand an dem Fahrzeug die z. B. automatisch zu betätigende Fahrzeugbremse verwendet werden, um den Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges auszugleichen, indem die Fahrzeugbremse in geeigneter Weise betätigt wird.
  • Es ist denkbar, dass das erforderliche Bremsmoment durch das Motorschub- bzw. Motorbremsmoment und damit umgerechnet über die jeweilige Getriebeübersetzung des Fahrzeuges bestimmt wird. Somit kann der bekannte Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges für die Ermittlung des erforderlichen Bremsmomentes verwendet werden. Während die Kupplung im Antriebsstrang des Fahrzeuges geöffnet wird, sinkt damit auch das zu übertragende Kupplungsmoment.
  • Sobald das Kupplungsmoment unter das Schubmoment des Motors fällt, sinkt auch das Motorbremsmoment im Antriebsstrang, um die Differenz aus Motorschubmoment und dem Kupplungsmoment. Demzufolge kann ab diesem Zeitpunkt z. B. durch die Fahrzeugbremse als Bremseinrichtung eine entsprechende Bremskraft bzw. ein entsprechendes Bremsmoment aufgebaut werden, um den Bremskraftverlust des Motors auszugleichen.
  • Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug lediglich durch die Fahrzeugbremse gebremst wird, sobald die Kupplung des Fahrzeuges z. B. vollständig geöffnet ist. Falls z. B. bei Rückschaltvorgängen hinreichend genaue Informationen über die Rückwirkung des Getriebes bzw. des Synchronisationsvorganges an dem Antriebsstrang des Fahrzeuges vorliegen, kann während des Schaltvorganges die Bremskraft bzw. das Bremsmoment der Fahrzeugbremse derart moduliert werden, dass z. B. auf das Fahrzeug ständig die gleiche Bremskraft bzw. das gleiche Bremsmoment wirkt. Selbstverständlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine andere geeignete Modulation vorgesehen werden, um den Verlauf des Bremsmomentes noch besser an bestimmte Fahrsituationen anzupassen.
  • Es ist auch möglich, dass beim Einkuppeln, etwa nach einem erfolgten Gangwechsel, das Bremsmoment der Bremseinrichtung bzw. der Fahrzeugbremse im Zusammenspiel mit dem Aufbau des Kupplungsmomentes geeignet verändert wird. Beispielsweise kann das Bremsmoment derart reduziert werden, dass nach dem Beenden des Einkuppelvorgangs kein Bremsmoment mehr an dem Antriebsstrang anliegt. Als Kriterium für das Ende des Einkuppelvorgangs kann maßgeblich sein, wenn kein Schlupf mehr an der Kupplung anliegt bzw. das zu übertragende Kupplungsmoment so groß ist wie das Motorschleppmoment. Selbstverständlich können auch andere geeignete Kriterien bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • Bei einem automatisierten Schaltgetriebe im Schubbetrieb kann eine Hochschaltung vorgenommen werden, wobei dann bei gleicher Geschwindigkeit des Fahrzeuges im allgemeinen das Motorbremsmoment sinkt. Bei einem Rückschaltvorgang steigt dagegen das Motorbremsmoment im nächsten Gang an. Um diesen Anstieg bzw. Abbau der Motorbremskraft bei dem Fahrzeug nicht erst beim Wiedereinkuppeln, also am Ende des Schaltvorganges, wirksam werden zu lassen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass ein geeignetes Sollbremsmoment aus dem Motorbremsmoment berechnet wird.
  • Es ist denkbar, dass das Sollbremsmoment von Beginn des Schaltbefehls bis zum Abschluss des Schaltvorganges z. B. kontinuierlich ansteigt. Demnach liegt am Ende der Schlupfphase das Motorbremsmoment an.
  • Gemäß einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das von der Fahrzeugbremse bzw. von der Bremseinrichtung aufzubringende Bremsmoment in vorteilhafter Weise aus der Differenz von dem Sollbremsmoment und dem übertragenden Kupplungsmoment bestimmt wird. Selbstverständlich kann das Bremsmoment bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch auf andere Weise bestimmt werden.
  • Der Verlauf des Sollbremsmomentes kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung geeignet moduliert werden, um insbesondere den Fahrkomfort des Fahrzeuges durch das erfindungsgemäße Verfahren zu erhöhen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das ermittelte Sollbremsmoment in jeder Fahrsituation der vom Fahrer durch das Bremspedal vorgegebenen zusätzlichen Verzögerung durch die Fahrzeugbremse überlagert wird. Somit werden kritische Fahrsituationen des Fahrzeuges bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden.
  • Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass das durch die Bremseinrichtung aufgebrachte Bremsmoment mit anderen geeigneten Methoden unter Einfluss entsprechender Parameter bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt wird. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder deren Änderung dabei verwendet werden. Vorzugsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass vor dem Schaltvorgang die Geschwindigkeit bzw. deren Änderung ermittelt wird und diese Werte bis zum Ende des Schaltvorganges mittels eines entsprechenden Bremsmomentes konstant gehalten werden. Selbstverständlich können auch andere geeignete Fahrzeugdaten bzw. Parameter eingesetzt bzw. verwendet werden, um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer z. B. achsweise ansteuerbaren Fahrzeugbremse lediglich die Achse gebremst wird, an der das Abtriebsmoment des Motors wirkt. Somit kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass in kritischen Fahrsituationen sich das Fahrverhalten des Fahrzeuges für den Fahrer durch das Aufbringen des Bremsmomentes unerwartet ändert. Selbstverständlich kann das Bremsmoment auch in anderer Art und Weise auf beliebige Achsen des Fahrzeuges aufgebracht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise bei automatisierten Getrieben (ASG) und bei automatisierten Kupplungen (EKM) eingesetzt werden. Selbstverständlich kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Getriebetypen angewendet werden. Beispielsweise auch bei Getrieben, bei denen während eines Schaltvorganges das Motorbremsmoment des Fahrzeuges auf den Antriebsstrang variiert wird.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Schaltvorgang mit einer Zugkraftunterbrechung durchgeführt wird, wobei im Schubbetrieb des Fahrzeuges ein Bremsmoment aufgebracht wird, wobei das Bremsmoment mit einer Bremseinrichtung erzeugt wird, wobei als Bremseinrichtung die Fahrzeugbremse verwendet wird, wobei die Bremseinrichtung automatisch betätigt wird, um einen Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges auszugleichen, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Fahrzeugbremse eine geeignete Bremskraft aufgebaut wird, wenn das Kupplungsmoment unter das Schubmoment des Motors des Fahrzeuges sinkt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Bremskraft aufgebrachte Bremsmoment gleich der Differenz zwischen Motorschubmoment und übertragenem Kupplungsmoment ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug allein durch das von der Fahrzeugbremse aufgebrachte Bremsmoment verzögert wird, wenn die Kupplung des Fahrzeuges vollständig geöffnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Fahrzeugbremse aufgebrachte Bremsmoment derart moduliert wird, dass während des Schaltvorganges das Bremsmoment gleich groß ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment beim Einkuppeln in Abhängigkeit mit dem Abbau des Kupplungsmomentes derart reduziert wird, dass nach Beendigung des Einkuppelvorgangs kein Bremsmoment mehr vorliegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum geeigneten Auf- und/oder Abbau des Bremsmomentes ein Sollbremsmoment aus dem Motorbremsmoment berechnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment von Beginn des Schaltvorganges bis zum Ende des Schaltvorganges kontinuierlich ansteigt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubringende Bremsmoment aus der Differenz von dem Sollbremsmoment und dem zu übertragenden Kupplungsmoment berechnet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment geeignet moduliert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment bei jeder Fahrsituation mit der vom Fahrer durch die Fahrzeugbremse vorgegebene Verzögerung überlagert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment derart moduliert wird, dass die vor dem Schaltvorgang ermittelte Geschwindigkeit des Fahrzeuges bis zum Ende des Schaltvorganges konstant gehalten wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment derart moduliert wird, dass die vor dem Schaltvorgang ermittelte Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bis zum Ende des Schaltvorganges konstant gehalten wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment an jeder angetriebenen Achse aufgebracht wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremseinrichtung eine geeignete Kupplung im Getriebe des Fahrzeuges vorgesehen wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment auch bei variierendem Motorbremsmoment während eines Schaltvorgangs aufgebracht wird.
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