DE10236541A1

DE10236541A1 - Verfahren, Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere mit einer geeigneten Gangerkennung und/oder Schaltabsichtserkennung

Info

Publication number: DE10236541A1
Application number: DE10236541A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reik; Martin Vornehm; Martin Zimmermann; Reinhard Berger; Mario Jung; Werner Schmitt; Andreas Zaum; Aritides Goncalves Almeida
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2022-08-10
Also published as: DE10236541B4

Abstract

Es wird ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere mit einem Antriebsmotor, einer Kupplung und/oder einem Getriebe im Antriebsstrang, vorgeschlagen, wobei eine geeignete Gangerkennung und/oder Schaltabsichtserkennung vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere mit einem Antriebsmotor, einer Kupplung und einem Getriebe im Antriebsstrang, vorzugsweise mit einer geeigneten Gangerkennung und/oder Schaltabsichtserkennung.
Gemäß Fig. 1 weist ein Fahrzeug 1 eine Antriebseinheit 2, wie einen Motor oder eine Brennkraftmaschine, auf. Weiterhin sind im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem 3 an das Getriebe 4 und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie z. B. als Reibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung, ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende oder eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist ein unterbrechungsfreies Schaltgetriebe (USG). Entsprechend dem erfindungsgemäßen Gedanken kann das Getriebe auch ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und bei dem der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.
Weiterhin kann als USG auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist.
Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegelscheibenumschlingungsgetriebe, eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie eine Kupplung oder eine Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren, übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann eine Trockenreibungskupplung oder eine nass laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann es ein Drehmomentwandler sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem z. B. 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 Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, z. B. einem Aktor, betätigt.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie z. B. einem Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen, vorteilhaften Ausführung können der Aktor 13b und die Steuerelektronik 13a auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie z. B. Gehäusen, angeordnet sein.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Antriebsmotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, dass das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor 13b mit Elektronik benötigt. Der Aktor 13b besteht aus dem Antriebsmotor 12, wie z. B. einem Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie z. B. ein Schneckengetriebe, ein Stirnradgetriebe, ein Kurbelgetriebe oder ein Gewindespindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder 11 kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.
Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors 13b, wie z. B. des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 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 z. B. eine Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückmittel 20, z. B. einem Ausrückhebel, wirkverbunden, so dass eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, dass das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., er kann einen Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder aufweisen. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch erfolgen, wobei der als Antriebselement 12 vorgesehene Elektromotor elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement 12 des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes 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 z. B. einer Ausrückgabel oder eines Zentralausrückers, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte 3b, respektive der Reibbeläge, gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte 3b dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden 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 Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung 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 Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR), vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise 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 können und Messwerte bzw. Informationen an das Steuergerät 13 weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie z. B. eine Computereinheit, der Steuerelektronik 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als z. B. Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen mittels eines Schalthebels 18 gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels 18 betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Schalthebel 18 des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät 13 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 18 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 Schaltabsicht erkennt.
Das Steuergerät 13 steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, dass in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebspunkt die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor 13b ausgibt. Der Antriebsmotor 12 des Aktors 13b, z. B. ein Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Messwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät 13 ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert, oder es steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so dass mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems 3 herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges 1 bestimmt werden können. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren 19a, 19b am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt, und diese detektieren beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie z. B. an einem Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h., bei betätigtem Lasthebel 30 bzw. Gaspedal ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet, und bei nicht betätigtem Lasthebel 30 ist er ausgeschaltet, so dass durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel 30 betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels 30.
Die Fig. 1 zeigt neben dem Lasthebel 30 und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie z. B. ein Bremspedal, einen Handbremshebel oder ein hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie z. B. als Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, dass das Bremsenbetätigungselement 40 betätigt oder nicht betätigt ist. Mit dem Sensor 41 kann eine Signaleinrichtung, wie z. B. eine Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, dass die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor 41 kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Bremsenbetätigungselementes 41 ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Nachfolgend wird eine mögliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der vorzugsweise eine mechanisch adaptierte Gang- und/oder Schaltabsichtserkennung vorgesehen ist.
Die Gangerkennung (GE) und die Schaltabsichtserkennung (SAE) kann z. B. mittels zweier Dreh-Hallsensoren und vorzugsweise einem Dreh- Potentiometer erfolgen. Um einfachere und kostengünstigere Sensoren verwenden zu können, kann ein System vorgeschlagen werden, bei dem z. B. eine mechanische Adaption der Gangendlagen vorgesehen wird.
Bei der Gangerkennung kann neben der Gangnummer (einschließlich dem Neutralgang) auch die Getriebeposition erkannt werden, bei der eingekuppelt werden soll, d. h., bei der die Getriebeschalteverzahnung den Beginn ihrer Hinterlegung erreicht hat, wie dies auch in Fig. 2 angedeutet ist.
Da die Einkuppelpositionen um erhebliche Toleranzbeträge von ihren Nennpositionen abweichen können, wie in Fig. 3 angedeutet, sollten die von Gang zu Gang unterschiedlichen Einkuppelpositionen genau erfaßt werden. Beispielsweise können die Gangendlagen eingelernt und von dort aus einem bestimmten Weg (der nur mit geringer Toleranz behaftet ist) zurückgegangen werden. In Fig. 3 ist ein Doppel-H-Schaltschema mit Gangendlagentoleranzen dargestellt.
Die vorgesehene Schaltabsichtserkennung kann zum Beispiel durch eine Bewegung und/oder eine Krafteinwirkung am bzw. auf den Schalthebel die Schaltabsicht des Fahrers erkennen und das Auskuppeln derart initiieren, daß ein komfortabler Schaltvorgang möglich ist. Dabei sollte vorzugsweise kein Einfluß des EKM-Systems auf die Schaltkraft bestehen. Das bedeutet, daß eine Schaltbewegung des Fahrers derart schnell erkannt wird, daß die Kupplung rechtzeitig geöffnet wird, um einen Anstieg der Schaltkraft durch ein geeignetes Ziehen an der Schaltmuffe bei momentenbelasteter Schaltverzahnung (Wirkung der Hinterlegung) zu verhindern.
Für die Gangerkennung und die Schaltabsichtserkennung sind Informationen über die Schaltbewegung und der Getriebeposition erforderlich. Dafür kann zum Beispiel eine Abtastung der Bewegung von Schaltungs- und/oder Getriebeelementen vorgesehen werden, welche nachfolgend als abzutastende Elemente bezeichnet werden. Für eine mechanische Adaption ist es erforderlich, daß am abzutastenden Element (z. B. zentrale Schaltwelle) wenigstens ein weiteres Element (zukünftig als Betätigungselement bezeichnet) angeordnet ist, welches wiederum von Abtastelementen (Schalter oder Sensoren) abgetastet wird, wie dies auch in Fig. 4 angedeutet ist. Dabei ergeben sich je nach Abtastelement digitale Informationen bei Erreichen einer bestimmten Position der Getriebeschaltung oder auch analoge Informationen, die einem bestimmten Weg der erfaßten Elemente zugeordnet werden. In Fig. 4 wird eine Prinzipdarstellung gezeigt, bei der eine Abtastung einer Bewegung erfolgt.
Die eigentliche Adaption kann darin bestehen, daß das Betätigungselement unter bestimmten Bedingungen gegenüber dem abzutastenden Element verschoben werden kann (Fig. 5). Damit kann die Position des Betätigungselementes einer bestimmten Lage oder einem bestimmten Bewegungsbereich des abzutastenden Elements angepaßt werden. Je nach Genauigkeit dieser Anpassung kann eine geeignete Information über eine bestimmte Position mit einem einfachen, digitalen Schaltelement oder auch mit einem analogen Abtastelement mit geringem Auflösungsbereich erreicht werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, daß z. B. ein Anschlag vorgesehen wird, mittels dem das Betätigungselement an einer bestimmten Position in einer bestimmten Richtung gegenüber dem abzutastenden Element festgehalten wird. Wenn das abzutastende Element seine Endlage in dieser Richtung erreicht, können beide Elemente in einer bestimmten Lage zueinander stehen. Auch wenn sich das abzutastende Element in die Gegenrichtung bewegt, bleibt die relative Lage beider Elemente zueinander unverändert, wie dies auch in Fig. 6 angedeutet ist. In Fig. 6 ist die mechanische Adaption in einer Richtung mittels eines Anschlages dargestellt.
Für die Nutzung zur Gangendlagenerkennung kann das Betätigungselement derart verschoben werden, daß ein Schaltersignal dann ausgelöst wird, wenn die Schaltverzahnung z. B. die Einkuppelposition (siehe Fig. 2) erreicht hat. Der Ablauf einer derartigen Adaption ist beispielhaft in Fig. 7 gezeigt. Die erreichte Lage bleibt so lange bestehen, bis eine erneute Verschiebung erfolgt (z. B. Anschlag in Gegenrichtung). Bezogen auf die zu detektierenden, unterschiedlichen Gangendlagen bedeutet dies, daß für jeden Gang eigene Betätigungselemente vorhanden sein sollten, die auf die jeweiligen Gangendlagen adaptiert werden.
Die Gangerkennung mit einem derartigen System kann durch eine entsprechende Anordnung von Betätigungselementen in Kombination mit Abtastelementen ermöglicht werden. Für die Schaltabsichtserkennung kann vorzugsweise in die Schaltübertragungsstrecke eine definierte Elastizität in beide Schaltrichtungen eingefügt werden. Diese Elastizität kann sich z. B. zwischen den auf dem abzutastenden Element angeordneten Betätigungselementen und der Getriebe-Schaltverzahnung (Fig. 8) befinden. Es ist auch möglich, dass die Elastizität auch an anderer Stelle angeordnet ist. Der Weg, um den die Elastizität zusammengedrückt wird (Verlustweg), kann z. B. durch Anschläge auf ein erforderliches Mindestmaß begrenzt werden. In Fig. 8 wird eine Prinzip-Anordnung zur Schaltabsichtserkennung dargestellt.
In der Ruhelage ohne äußere Krafteinwirkung befindet sich das System in Mittelstellung, wie in Fig. 8 dargestellt. Bei jeder Schaltbewegung soll zunächst der elastizitätsbedingte, definierte Weg bis zum Anschlag zurückgelegt werden; erst danach soll eine Bewegung der Getriebe-Schaltverzahnung erfolgen. Dies kann dann vorgesehen sein, wenn die Innenschaltung mit einer größeren Kraft festgehalten wird, als die maximale, elastizitätsbedingte Kraft. Möglicherweise kann die vorgesehene Schaltabsichtserkennung auch geeignet modifiziert werden.
Aus der Bewegung des Betätigungselements über den definierten Weg kann dann eine Schaltabsicht detektiert werden. Ein solcher Ablauf ist beispielhaft in Fig. 9 in adaptiertem Zustand dargestellt. In Fig. 9 ist ein Schaltvorgang mit Erkennung der Schaltabsicht schematisch dargestellt, wobei ein Schaltvorgang mit Erkennung der Schaltabsicht angedeutet ist.
Nachfolgend wird eine mögliche, konstruktive Ausführung eines derartigen Systems beschrieben, welches in Fig. 10 dargestellt ist. Dort werden die Schaltbewegungen an der zentralen Schaltwelle eines Fahrzeuges schematisch gezeigt. Durch die Drehbewegung werden die Gänge einer Gasse von Neutral in die Gangendlage geschaltet, und durch die Hubbewegung wird ein Wechseln zwischen den drei vorhandenen Gassen (Wählen) ermöglicht.
Die Betätigungselemente werden als Nockenscheiben ausgeführt, die auf der zentralen Schaltwelle angeordnet sind und bei Drehung an Schaltern vorbeischwenken und diese dadurch betätigen. Für jeden Gang kann vorzugsweise eine Nockenscheibe vorgesehen sein, die durch Drehen gegenüber der zentralen Schaltwelle der Gangendlagen angepaßt wird, wie dies in Fig. 11 schematisch angedeutet ist. In Fig. 11 ist somit ein Nockenscheibenpaar mit Schaltern und ohne Adaptionsvorrichtung dargestellt.
Auf jeder Nockenscheibe können z. B. bis zu vier Nocken (N1-4) angeordnet sein, welche z. B. vier Schalter (S1-4) betätigen können und dadurch folgende Informationen liefern:
N1: Erkennen der Gangendlage.
Dieser Nocken kann auf jeder Nockenscheibe vorhanden sein. Wird der entsprechende Schalter betätigt, kann die Einkuppelposition erreicht werden. Dieser Schalter kann bei Nichtbetätigung auch zur Neutralerkennung dienen.
N2: Erkennen gerader und ungerader Gänge.
Für gerade Gänge ist ein Nocken vorhanden; für ungerade Gänge z. B. nicht oder auch umgekehrt.
N3 und N4: Erkennung der Gasse.
Durch Weglassen eines oder beider Nocken werden beim Einlegen eines Ganges unterschiedliche Schaltersignale erzeugt.
Die vier Schalter können die beiden Nockenscheiben des Gangpaares der gewählten Gasse abtasten. Dabei ist die Drehrichtung der Nockenscheiben beim Anfahren der Schalter für die beiden Gänge einer Gasse z. B. unterschiedlich.
Ein Gassenwechsel kann zu einer axialen Verschiebung der zentralen Schaltwelle um den Wählweg mit den darauf angeordneten Nockenscheiben gegenüber den Schaltern führen. Dies ist in Fig. 12 angedeutet, wobei dort eine Anordnung der Nockenscheibe auf der zentralen Schaltwelle gezeigt ist. Die für die Schaltabsichtserkennung erforderliche Elastizität kann z. B. über einen definierten Weg zwischen dem abzutastenden Element und der Getriebeverzahnung vorzugsweise als Verdrehspindel mit Formelementen (Nase, Nut) und einer Blattfeder vorgesehen sein. Die Elastizität wird wirksam zwischen dem Träger der Nockenscheibe, über den die Schaltbewegung eingeleitet wird, und der zentralen Schaltwelle, wie dies in Fig. 13 angedeutet ist. In Fig. 13 ist eine mögliche Ausführungsform des definierten Spiels zur Schaltabsichtserkennung dargestellt. Möglicherweise sind auch andere Ausgestaltungen denkbar, um die Elastizität vorzusehen.
Bei der hier beschriebenen Ausgestaltung kann die Gangendlage für jeden einzelnen Gang mechanisch adaptiert werden. Das bedeutet für die beschriebene Ausführungsform, daß jede Nockenscheibe in eine bestimmte, gangspezifische Position zur zentralen Schaltwelle bzw. zu ihrem Träger gebracht werden muß.
Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, daß eine verschiebbare Anordnung der Nockenscheiben durch z. B. eine reibende Einspannung der Nockenscheiben erreicht wird. Die Nockenscheiben können frei verdrehbar zwischen drehfest und axial verschiebbar angeordneten Zwischenscheiben liegen. Die Normalkraft zur Erzeugung einer Reibkraft kann durch eine Anpreßfeder erreicht werden. Mittels der Federvorspannung kann das erforderliche Reibmoment zur Verdrehung der Nockenscheibe eingestellt werden, wie dies auch in Fig. 14 angedeutet ist. Dort ist eine reibende Einspannung der Nockenscheiben dargestellt.
Das Verdrehmoment kann derart eingestellt werden, daß im Normalbetrieb beim Betätigen der Schalter keine Verdrehung der Nockenscheiben gegenüber dem Träger auftreten. Zur Adaption kann die Nockenscheibe durch einen festen Anschlag festgehalten und gegen die Reibkraft bzw. gegen das Reibmoment verdreht werden. Das Gesamtsystem kann dann z. B., wie in Fig. 15 angedeutet, ausgestaltet sein. Dort ist eine Ausführung einer Gangerkennung/Schaltabsichtserkennung mit mechanischer Adaption dargestellt.
Das System gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch als weitere Ausgestaltung eine berührungslose Abtastung oder dgl., z. B. mittels Hallsensoren, aufweisen. Natürlich kann die vorliegende Ausgestaltung auch derart modifiziert werden, daß die Zahl der Sensoren verringert und der Aufbau des Systems weiter vereinfacht wird.
In Fig. 16 ist ein Nockenscheibenpaar mit Schaltern S1-S4 dargestellt und eine entsprechende Kodierung der einzelnen Gangnummern tabellarisch aufgeführt, wobei in Fig. 16a die Schaltbewegungen an der zentralen Schaltwelle angedeutet sind.
In Fig. 17 ist wiederum eine Nockenscheibe mit den Schaltern S1-S4 dargestellt, wobei mit Δ der Winkel zwischen dem Anschlag und der Mitte eines Schalters bezeichnet ist und vorzugsweise den Wert Δ = 25° annimmt. Mit θ ist der Differenzwinkel der Schaltpunkte S2 minus S1 bezeichnet, der in dieser Ausgestaltung den Wert θ = 10° annimmt. Mit H ist die angenommene Hinterlegungslänge bezeichnet, welche vorzugsweise den Wert H = 4° annimmt. Mit M ist der elastizitätsbedingte Zusatzweg bezeichnet und nimmt hier den Wert M = 3° an, wobei die Zusammenhänge 2M > H und θ < H vorzugsweise gelten. In den Fig. 17a bis 17c werden geschnittene Teilansichten gemäß Fig. 17 dargestellt.
In Fig. 18 sind verschiedene Nockenscheibensätze dargestellt.
In Fig. 19 ist eine weitere Ausgestaltung einer Nockenscheibe gezeigt.
In Fig. 20 ist eine mögliche Ausgestaltung des gesamten Systems für eine geeignete Gangerkennung und/oder eine Schaltabsichtserkennung angedeutet.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der der Rückwärtsgang vorzugsweise aufgrund von geeigneten Radgeschwindigkeitssignalen erkannt wird.
Insbesondere bei Fahrzeugen mit einem EKM-System wird das Rückwärtslicht vorzugsweise durch den EKM-Aktuator angeschaltet, wenn der Rückwärtsgang aufgrund von bestimmten Signalen erkannt wird. Es ist möglich, daß aufgrund eines Fehlers z. B. bei dem Shiftsensor bzw. bei dem Auswahlsensor, ein sogenannter Backup-Modus aktiviert wird, bei dem automatisch der Gang 1 erkannt wird. In diesem Fall kann es auftreten, daß das Rückwärtslicht nicht eingeschaltet wird, obwohl der Rückwärtsgang eingelegt ist.
Um diese beschriebene Situation zu vermeiden, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß das Rückwärtslicht immer eingeschaltet wird, wenn eine Gangfehlerkennung vorliegt.
Eine weitere, mögliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, wenn nur bei dem Shift-Sensor (Schaltsensor) ein Fehler auftritt, daß das tatsächlich vorliegende Signal als Signal für den Backup-Modus verwendet wird, um den aktuell vorliegenden Gang zu bestimmen.
Eine weitere Möglichkeit kann vorsehen, wenn der Wählsensor einen Fehler aufweist, daß zum Bestimmen des aktuellen Ganges vorzugsweise die Beziehung zwischen der Antriebswelle, dem eingelegten Gangverhältnis, dem Differentialverhältnis und/oder dem Radgeschwindigkeitssignal, insbesondere, wenn die Kupplung geschlossen ist, verwendet wird. Möglicherweise können auch noch andere Größen dabei berücksichtigt werden und miteinander geeignet kombiniert werden.
In diesem Fall ist die Anfahrschlupfphase relativ kurz, da ein Rückwärtsgang nicht erkannt wird und eine Kriechfunktion nicht vorgesehen ist, wenn ein Gang falsch erkannt wird. Die Kupplung kann z. B. mit konstanter Geschwindigkeit geschlossen werden, wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt. Selbstverständlich sind auch andere Vorgehensweisen möglich, um sicherzustellen, daß der Rückwärtsscheinwerfer bzw. das Rückwärtslicht angeschaltet wird, wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird.
Die Möglichkeit, daß der Wert des Backup-Modus geeignet beeinflußt wird, kann insbesondere die Fahrbedingungen bzw. den Fahrkomfort verbessern, wenn eine falsche Gangerkennung vorliegt.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine geeignete Rückmeldung nach Einlegen z. B. des Rückwärtsganges (R-Gang), insbesondere bei einem ASG- und/oder EKM- System, vorgesehen ist.
Bei der Mehrzahl der bestehenden Handschaltgetriebe kann der Rückwärtsgang durch Verschieben z. B. eines geradverzahnten Schieberades eingelegt werden. Dabei kann es möglicherweise zu sogenannten Schalthemmungen kommen, welche infolge einer sogenannten Spitze-Spitze-Konstellation auftreten kann. Insbesondere bei einem ASG-System kann es vorkommen, daß nach dem Umlegen des Wählhebels in die R-Stellung eine vom Fahrer unter Umständen nicht zu verstehende Pause zwischen dem Wählen und dem Einlegen des Rückwärtsganges auftritt und somit seinem Anfahrwunsch möglicherweise nur verzögert entsprochen wird.
Deshalb ist es möglich, daß z. B. eine Wählhebelsperre vorgesehen wird, welche die Rastierung des Wählhebels in der Rückwärts-Stellung erst nach dem Einlegen des Rückwärtsganges durch das ASG-System zugelassen wird. Dabei ist es möglich, daß unter Umständen ein hackliges Schaltgefühl am Wählhebel auftritt, weil die Sperre vom Fahrer jedesmal wahrgenommen wird. Bei Stufenautomaten mit Wandlern können die Schaltkupplungen des Rückwärtsganges nach Anforderung durch den Wählhebel angelegt werden. Dadurch kann das anliegende Motormoment durch das Getriebe auf die Antriebswellen und auf die Räder weitergeleitet werden.
Aus Sicherheitsgründen kann dabei vorgesehen sein, daß eine aktiv zu lösende R-Sperre im Wählhebel vorgesehen ist, welche vorzugsweise mit dem Bremssignal gekoppelt ist. Selbstverständlich kann diese aktiv zu lösende R- Sperre auch an andere geeignete Signale gekoppelt sein. Das heißt, der Fahrer tritt auf die Bremse, während der Rückwärtsgang eingelegt wird. Das Einlegen des Rückwärtsganges kann wegen des Momentenaufbaus unter Umständen zu einem Ruck führen, auch wenn keine Fahrzeugbewegung vorgesehen ist.
Dementsprechend ist gemäß einer vorliegenden Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß z. B. bei dem ASG-System eine zum Automatgetriebe vergleichbare Rückmeldung über das durchgeführte Einlegen des Rückwärtsganges gegeben wird, indem vorzugsweise nach dem Erkennen des Rückwärtsganges ein z. B. kurzzeitiges Triebstrangmoment aufgebaut wird. Ein geeignetes Ablaufdiagramm für dieses Verfahren ist in Fig. 21 dargestellt. Dort wird eine Rückmeldestrategie nach Einlegen des Rückwärtsganges in Form eines Ablaufdiagrammes angedeutet.
In Fig. 22 werden drei Diagramme dargestellt, bei denen die Gangwahl, die Bremsenfunktion und das Kupplungsmoment über die Zeit dargestellt sind, wobei durch die Zustände 1-5 bestimmte Fahrsituationen bezeichnet sind. Mit 1 ist das Stehen im Neutralgang, mit 2 das Einlegen des Rückwärtsganges bzw. die Betätigung der Bremse, mit 3 die Rückmeldung des Rückwärtsganges eingelegt, mit 4 das Stehen im Rückwärtsgang mit Bremse und mit 5 das Anfahren im Rückwärtsgang bezeichnet.
Neben der vorgesehenen Rückmeldung über das Triebstrangmoment können möglicherweise geeignete Ersatzmaßnahmen im Fall von Schalthemmungen vorgesehen werden.
Es ist möglich, wenn die Bremse bereits wieder verlassen wird, daß die Kupplungs- bzw. Getriebesteuerung in den der Situation entsprechenden Anfahr- bzw. Kriechmodus übergeht.
Eine weitere Möglichkeit der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, daß zur Rückmeldung über ein Triebstrangmoment z. B. eine kurze Motoranhebung bei z. B. komplett geöffneter Kupplung vorgesehen ist, so daß der Fahrer auch akustisch wahrnimmt, daß etwas durchgeführt wird.
Durch diese Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine haptische Rückmeldung nach Einlegen des Rückwärtsganges, insbesondere bei einem ASG-System, vorgesehen.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der ein Detektieren einer unbeabsichtigten Wählhebelstellungsänderung vorzugsweise aufgrund von mechanischem Verschleiß und/oder zu starken Vibrationen ermöglicht wird.
Die Ursache für eine Übertemperatur z. B. an einem Kupplungssteller des ASG- und/oder EKM-Systems kann unterschiedliche Ursachen haben. Eine Ursache kann z. B. ein häufiger Wechsel der Wählhebelstellung z. B. von N (neutral) nach D (drive) bzw. von N (neutral) nach R (rückwärts) sein.
Es ist möglich, daß die Stellung des Wählhebels z. B. anhand von sogenannten Hallsensoren oder dergleichen, die sich vorzugsweise auf der Wählhebelplatine befinden, detektiert und beispielsweise dem Steuergerät geeignet mitgeteilt werden. Bei einer Stellungsänderung des Wählhebels können, vorzugsweise automatisch, aufgrund der Anordnung der Hallsensoren auf der Wählhebelplatine, andere Hallsensoren oder dergleichen aktiviert werden. Bei einem mechanisch verschlissenen Wählhebel bzw. bei sehr starken Vibrationen am Wählhebel besteht die Möglichkeit, daß sich die Position des Wählhebels unbeabsichtigt verändert. Dabei ist es möglich, daß der Wählhebel dadurch dem Steuergerät einen häufigen Wechsel der Wählhebelstellung signalisiert, welches unter Umständen die Folge hat, daß der Kupplungsaktor bei jedem Signalwechsel seine Position ändern kann. Dadurch kann es zu einer Temperaturerhöhung des Kupplungsaktors und, je nach Temperatur, eventuell zur Zerstörung desselben kommen.
Um diese ungewollte Aktivierung zu erkennen, kann gemäß einer Weiterbildung z. B. vorgesehen sein, daß die Änderung der Wählhebelposition über die Zeit registriert und bei einer Prellerkennung das Signal z. B. über einen Filter geführt wird, welcher die Zahl der gültigen Signalwechsel reduziert. Möglicherweise sind auch noch andere Maßnahmen denkbar, die Fehlsignale ausschließen.
Vorzugsweise gleichzeitig kann bei der Aktivierung des Filters ein Fehlerspeichereintrag erzeugt werden, welcher eine Überprüfung des Wählhebels auf mechanischen Verschleiß bei der nächsten Fahrzeuginspektion zur Folge hat. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Ausfall des ASG-Systems aufgrund von Übertemperatur des sogenannten vermieden werden.
Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, daß der Filter geeignet ausgelegt wird. Beispielsweise kann das Wählhebelsignal (im folgenden WHS genannt) auf Zustandswechsel überprüft werden. Wenn ein Wechsel erfolgt, durchläuft das Signal eine Prellzeit T_prell. Wenn das Wählhebelsignal am Ende der Prellzeit T_prell noch identisch mit dem Wählhebelsignal zu Beginn der Prellzeit ist, kann das Signal als gültiges Signal erkannt werden. Andernfalls kann es z. B. verworfen und eine erneute Prüfung mit dem folgenden Wählhebelsignal-Wechsel begonnen werden. Innerhalb der Prellzeit wird ein Zustandswechsel erlaubt; damit kann etwaiges Signalprellen ausgefiltert werden. Wenn das Signal gültig ist, kann es erneut auf Signalwechsel innerhalb einer folgenden Totzeit T_tot überprüft werden. Wenn innerhalb der Totzeit das Signal seinen Zustand wechselt, kann es verworfen und die Prüfung kann erneut beim nächsten Wählhebelsignal-Wechsel mit der Prellzeit erfolgen bzw. beginnen. Andernfalls kann das Signal als gültig erkannt werden.
Ein Fehlerspeichereintrag F_WHS kann z. B. gesetzt werden, wenn erkannt wird, daß sich das Signal innerhalb von der Prellzeit bzw. Totzeit geändert hat. Dieser Fehlereintrag kann dazu führen, daß die folgenden Signalwechsel erst dann an die Steuerung weitergegeben werden, nachdem das Signal durchlaufen wurde. Ist der Fehlereintrag nicht gesetzt, kann das Signal sofort mit dem Erkennen des Signalwechsels an die Steuerung weitergegeben werden, welches eine schnellere Verarbeitung des Signals zur Folge hat. Selbstverständlich sind auch andere Filterverfahren und Speicherungsmöglichkeiten der Signale denkbar, um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu verbessern.
In Fig. 23 ist der Verlauf eines Wählhebelsignals über die Zeit dargestellt, wobei das Signal seinen Zustand von 0 nach 1 wechselt, und nach dem Durchlaufen der Prellzeit T_prell und der Totzeit T_tot kann das Signal am Ende der Totzeit als gültig erkannt werden.
In Fig. 24 ist ein anderer Verlauf eines Wählhebelsignals dargestellt. Dort wechselt das Signal seinen Zustand von 0 nach 1. Innerhalb der Prellzeit wird ein Prellen des Signals erkannt. Da das Signal am Ende von der Prellzeit identisch ist mit dem Wert zu Beginn der Prellzeit kann die Totzeit gestartet werden. Da sich das Signal während der Totzeit nicht mehr ändert, kann das Signal am Ende der Totzeit als gültig erkannt werden.
In Fig. 25 ist ein weiterer Verlauf eines Wählhebelsignals dargestellt. Dort wechselt das Signal seinen Zustand von 0 nach 1. Innerhalb der Prellzeit wird ein Prellen des Signals erkannt. Da das Signal am Ende der Prellzeit nicht identisch mit dem Wert zu Beginn der Prellzeit ist, kann das Signal verworfen werden. Der nächste Signalwechsel startet nun erneut die Prellzeit. Ist das Signal am Ende von der Prellzeit identisch mit dem Signal zu Beginn der Prellzeit, durchläuft es die Totzeit. Da sich das Signal während der Tot-Zeit nicht mehr ändert, kann das Signal am Ende der Totzeit als gültig erkannt werden.
In Fig. 26 ist wieder ein Signalverlauf des Wählhebels dargestellt, bei dem das Signal seinen Zustand von 0 nach 1 wechselt. Innerhalb der Prellzeit wird ein Prellen des Signals erkannt. Da das Signal am Ende der Prellzeit identisch mit dem Wert zu Beginn der Prellzeit ist, kann die Totzeit gestartet werden. Da sich das Signal während der Totzeit ändert, kann das Signal verworfen werden. Mit dem neuen Signalwechsel kann die Prellzeit gestartet werden und anschließend die Totzeit beginnen. Wenn während der Totzeit kein neuer Signalwechsel erkannt wird, kann das Signal am Ende der Totzeit als gültig erkannt werden.
In Fig. 27 ist wiederum ein Signalverlauf des Wählhebels dargestellt, bei dem das Signal seinen Zustand von 0 nach 1 ändert. Nach Durchlaufen der Prellzeit und der Totzeit kann das Signal als gültig erkannt werden. Die Änderung des Signals nach der Totzeit kann zu einer erneuten Prüfung mit Prellzeit und Tatzeit führen.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Wählhebelsignal vorzugsweise bei der Detektierung eines Signalwechsels sofort als gültiges Signal akzeptiert wird, wobei z. B. parallel dazu das Signal den Wählhebel-Filter durchläuft. Natürlich können auch mehrere Filter vorgesehen sein, welche das Signal geeignet filtern. Wenn ein Signalwechsel innerhalb der Totzeit bzw. der Prellzeit erkannt wird, kann der Fehler F_WHS in den Fehlerspeicher eingetragen werden. Liegt der Eintrag F_WHS beim Wählhebelwechsel bereits vor, kann vorzugsweise das Wählhebelsignal erst nach dem Durchlaufen des oben beschriebenen Filters akzeptiert werden. Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, daß das Wählhebelsignal bei einem funktionstüchtigen Wählhebel sofort akzeptiert wird. Somit können Signalverzögerungen vermieden werden. Wenn der Wählhebel allerdings als verschlissen erkannt wurde (Eintrag F_WHS), kommt es erst zu der Akzeptanz des Signals, nachdem der Filter erfolgreich durchlaufen wurde.
Mit dem Fehlereintrag kann ein Fehler initialisiert werden (beispielsweise Teil der Fehlerspeicherorganisation des Steuergerätes). Dieser Zähler kann, je nach Fehlerspeicherorganisation, z. B. bei jeder Fehlerspeicher- Initialisierungsroutine (Zündung aus/ein) dekrementiert werden, falls der Fehler nicht aktuell erkannt wird. Bei einem Fehlerwert = 0 kann der Eintrag automatisch gelöscht werden. Dadurch kann ein versehentlicher Fehlereintrag, welcher z. B. durch Spielen am Wählhebel erzeugt wird, nach einiger Zeit automatisch gelöscht und der Filter deaktiviert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können die Zeiten für die Totzeit und die Prellzeit geeignet eingestellt und in Abhängigkeit von der Abtastzeit des Signals gewählt werden. Beispielsweise können für die Totzeit und die Prellzeit jeweils der Wert von etwa 60 ms gewählt werden. Selbstverständlich sind auch andere Werte für die Totzeit und die Prellzeit durchaus möglich.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der vorzugsweise eine verfahrensseitige Optimierung, insbesondere der Positionssensoren, vorgesehen ist.
Vorzugsweise bei dem Synchronservomotor des elektrischen Zentralausrückers (EZR) können z. B. Hallsensoren oder dergleichen vorgesehen sein. Die Sensoren, welche vorzugsweise dem Rotorlagegeber zugeordnet sind, können vorzugsweise auf den Winkelbezug zur Statorwicklung eingestellt werden. Die richtige Einstellung ist entscheidend, um den maximalen Wirkungsgrad des Motors zu erreichen.
Es ist möglich, daß diese Sensorposition z. B. manuell eingestellt wird. Dabei hat sich gezeigt, daß ein erheblicher Einfluß des Winkelfehlers auf das Laufverhalten des Motors vorliegt. Da der Rotor einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, kann der Einfluß der Sensorpositionen erheblich sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann die Sensorposition durch ein geeignetes Steuerungsverfahren korrigiert werden. Dazu kann z. B. vorgesehen sein, daß die Steuerung einen kurzen Testlauf zur Adaption durchführt. Die Steuerung kann dabei vorzugsweise den Spannungsverlauf der induzierten Spannung in einer Motorphase messen und berechnet den zeitlichen Versatz der betreffenden Positionssensoren, um zum optimalen Ansteuerzeitpunkt zu gelangen. Diese Adaption oder auch andere Adaptionen können vorzugsweise während des Betriebs durchgeführt werden, um somit in vorteilhafter Weise Temperatureinflüsse zu kompensieren.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der vorzugsweise ein Fahrzeug unabhängiges Steuerungsverfahren des Getriebes vorgesehen ist.
Es ist denkbar, daß die Getriebe- und Hinterachsübersetzungen Teil des Steuerungsverfahrens sind und deshalb bei jedem neuen Fahrzeugtyp, Getriebetyp und/oder Hinterachstyp als Konstanten bei dem Steuerungsverfahren eingearbeitet werden. Es ist möglich, daß eine Auswahl eines Satzes von Übersetzungen bei der Inbetriebnahme vorgesehen wird. Es ist auch denkbar, daß bei den ersten Fahrten mit dem Fahrzeug, insbesondere auf der Inbetriebnahme-Rolle, die Gangübersetzung geeignet gelernt werden.
Beispielsweise können in die Steuerung geeignete Vorgabewerte (Default- Werte) der Übersetzung integriert werden, welche von der Steuerung als solche zu erkennen sind (runde Zahlen). Durch ein vereinfachtes Signal, z. B. Übertragung des Befehls "Übersetzung neu lernen", werden diese Vorgabewerte gesetzt.
Solange diese Vorgabewerte oder ein anderes, vorbestimmtes Signal (Rolle aktiv) vorliegt, werden bestimmte, sensible Steuerungsteile deaktiviert, wie z. B. Temperaturmodell, Adaption, schlupfabhängiger Teil der Einkuppelstrategie, Momentennachführung usw. Die Fahrbarkeit des Fahrzeuges ist wegen der Momentensteuerung jederzeit gewährleistet.
Die Übersetzung kann nach Abschluß des Einkuppelvorganges entsprechend gelernt werden, vorzugsweise gemäß der Formel Motordrehzahl/Antriebsraddrehzahl. Der Abschluß des Einkuppelvorgangs kann anhand wenigstens eines der folgenden Kriterien erkannt werden:

- Default-Übersetzung liegt vor oder vereinbartes Signal (Gang lernen) liegt vor.
- Kupplung ist ganz geschlossen oder Kupplungsmoment liegt deutlich über dem Motormoment.
- Bestimmte Zeit ist seit dem Gangwechsel vergangen.
- Verhältnis Motor-/Getriebedrehzahl ist für eine vorbestimmte Zeit unverändert.

Die derart ermittelte Gangübersetzung kann (zur Sicherheit dreifach oder dergleichen) in einem z. B. nicht-flüchtigen Speicher abgespeichert werden. Beim Hochlauf des Steuergerätes kann die gespeicherte Gangübersetzung verwendet werden.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine Erkennung eines falschen Getriebes und geeignete Reaktionen darauf vorgesehen werden.
Vorzugsweise können zwei Getriebevarianten eingebaut werden, wie z. B. Normalgetriebe oder Sportgetriebe. Die Art der Getriebevariante, welche eingebaut wird, kann vorzugsweise in der Motorsteuerung hinterlegt werden. Die Motorsteuerung kann die Informationen vorzugsweise zu einem sogenannten CAN-Bus senden, so daß die Informationen für alle anderen Steuergeräte, insbesondere auch für die Kupplungssteuerung, vorliegen. Die Kupplungssteuerung benötigt die Informationen, welches Getriebe eingebaut ist, um aus den Raddrehzahlen, dem Gang und/oder den Getriebeübersetzungen die Getriebeeingangsdrehzahl geeignet berechnen zu können. Wenn die Codierung vorzugsweise im Motorsteuergerät nicht mit dem eingebauten Getriebe übereinstimmt, kann die Kupplungssteuerung eine falsche Getriebeeingangsdrehzahl berechnen. Diese eventuell falsch berechnete Getriebeeingangsdrehzahl kann sich durch enorme Komforteinbußen bemerkbar machen.
Es gibt nun mehrere Möglichkeiten, die dazu führen, daß die Codierung im Motorsteuergerät nicht mit dem verbauten Getriebe übereinstimmt. Nachfolgend werden beispielhaft zwei Möglichkeiten aufgezählt:

- Ein falsches Getriebe wurde eingebaut.
- Die Codierung wird nicht oder falsch durchgeführt.

Beide Möglichkeiten können sowohl bei der Erstmontage oder auch beim Kundendienst bei einer späteren Umrüstung des Fahrzeuges vorliegen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Fehleinbau geeignet erkannt und entsprechende Maßnahmen ergriffen werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß der Fehleinbau im Steuergerät oder auch im Testgerät erkannt wird. Soll die Erkennung im Testgerät stattfinden, z. B. während eines Rollenprogrammes am Ende des Montagebandes, können die erforderlichen Signale vorzugsweise online vom Steuergerät übertragen werden.
Die Durchführung der Erkennung ist unabhängig davon, ob sie im Steuergerät oder im Testgerät stattfindet. Es ist z. B. möglich, daß eine falsche Codierung bzw. der Einbau eines falschen Getriebes sich dadurch äußert, daß Schlupf erkannt wird, obwohl die Kupplung geschlossen ist. Um diesen Fehler zu erkennen, kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, wobei in Fig. 28 ein Ablaufplan des Verfahrens dargestellt ist.
Ein derartiges Verfahren ist vorgesehen zur Erkennung eines Fehlers. Wenn ein Fehler erkannt (Fehler = 1) wird, kann eine entsprechende Reaktion eingeleitet werden. Die Reaktion wird im Steuergerät und andernfalls im Testgerät vorgesehen.
Bei der Reaktion im Steuergerät kann vorgesehen sein, daß eine Umcodierung innerhalb der Kupplungssteuerung vorgenommen wird, d. h., es wird automatisch mit dem tatsächlich vorhandenen Getriebe gerechnet.
Des weiteren kann ein geeigneter Bit oder dergleichen im Fehlerspeicher gesetzt werden, so daß der Werker den Fehler beim Auslesen des Fehlerspeichers entdeckt.
Bei der Reaktion im Testgerät kann vorgesehen sein, daß eine geeignete Fehlermeldung ausgegeben bzw. das vorliegende Fahrzeug als nicht in Ordnung erkannt wird. Selbstverständlich kann natürlich auch ein Test sowohl im Steuergerät als auch im Testgerät durchgeführt werden.
Dieses vorgestellte Verfahren zur Erkennung eines Fehlers kann sowohl bei einem EKM- als auch bei einem ASG-System verwendet werden. Natürlich kann das Verfahren auch bei anderen Getrieben eingesetzt werden.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine geeignete Notadaptionsgangschwelle vorgesehen ist.
Im Zusammenhang mit dem Aktorspiel kann sich die Notwendigkeit eines sogenannten Ratsch-Schutzes ergeben. Beispielsweise, wenn das Überbrücken abgeschlossen ist, kann im Fall, daß der Gang wieder herausgedrückt wird, weil er noch nicht korrekt eingelegt war, durch den Lageregler eine Bestromung in Richtung Ruhelage ausgelöst werden, bis der Fahrer den Schalthebel auf "0" stellt. Durch die Reduktion der Neutralschwellen (KF_SP) könnte die Steuerung in obiger Situation zum Erkennen von dem Gang "0" gezwungen werden. Dies bewirkt dann, daß die Steuerung die Kupplung öffnet.
Wenn nach dem Überbrücken der Gang wieder herausgedrückt wird, kann vorzugsweise durch Setzen des Zählers C_Ruhezeit die Zahn-Zahn- Strategie ausgelöst werden, wodurch der Gang vollständig herausgenommen und neu eingelegt wird (inklusive Synchronisierung).
Demgemäß kann nach einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, daß aufgrund des unmittelbar zuvor aufgetretenen Ereignisses (Gang wieder herausgesprungen) die Schwelle für "Gang als eingelegt erkannt" in Richtung Gangendlage verschoben werden. Diese Vorgehensweise ist in dem Diagramm in Fig. 29 dargestellt. Somit kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, daß beim erneuten Einlegen des Ganges dieser nicht wieder herausspringt.
Die erfindungsgemäße Notadaptionsschwelle kann vorzugsweise bei allen automatischen Getrieben (AK) und bei allen ASG-Fahrzeugen eingesetzt werden.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombination 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 Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen 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 Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten 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.
Im folgenden werden Erläuterungen zu in der obigen Beschreibung gegebenenfalls verwendeten Abkürzungen beziehungsweise Begriffen gegeben:

Claims

1. Vorrichtung zum Betätigen eines Elements in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor, einem mittels einer Schalteinrichtung, die mittels eines Schalthebels manuell oder automatisiert ansteuerbar ist, schaltbaren Getriebe mit mehreren, schaltbaren Getriebestufen und einer, im Drehmomentfluss zwischen Antriebsmotor und Getriebe angeordneten, mittels einer Betätigungseinrichtung automatisiert aus- und einrückbaren Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass das Element die Betätigungseinrichtung und/oder die Schalteinrichtung ist.

2. Verfahren zum Betätigen eines Elements in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor, einem mittels einer Schalteinrichtung, die mittels eines Schalthebels manuell oder automatisiert ansteuerbar ist, schaltbaren Getriebe mit mehreren, schaltbaren Getriebestufen und einer, im Drehmomentfluss zwischen Antriebsmotor und Getriebe angeordneten, mittels einer Betätigungseinrichtung automatisiert aus- und einrückbaren Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel der Getriebestufen durch zumindest ein in einem Steuergerät plausibilisiertes Schaltsignal erfolgt.