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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltelementes in einem Automatgetriebe oder automatisierten Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei Kraftfahrzeugen mit herkömmlichen Automatgetrieben (Stufenautomatgetriebe oder auch CVT-Getriebe) ist bei eingelegter Fahrstufe im Stillstand des Fahrzeugs ein Kraftschluß im Antriebsstrang vorhanden, welcher bewirkt, daß das Fahrzeug ohne Betätigung der Fahrzeugbremseinrichtung aufgrund des Kraftschlusses bewegt wird. Ursache hierfür ist ein Kriechmoment in dem üblicherweise als Anfahrelement des Automatgetriebes im Kraftfluß befindlichen Drehmomentwandler. Nachteilige Folgen eines solchen Kraftschlusses im Fahrzeugstillstand sind zum einen ein hoher Kraftstoffverbrauch und entsprechend hohe Abgaswerte, zum anderen aber auch Komforteinbußen für den Fahrer des Kraftfahrzeugs, der bei Stillstand des Fahrzeuges die Fahrzeugbremseinrichtung relativ stark betätigen muß, um ein sogenanntes Kriechen des Fahrzeuges zu vermeiden. Zur Verminderung oder Vermeidung dieser Tendenz zur Kriechneigung sind vielfältige Lösungsansätze bekannt.
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Aus der
DE 196 20 329 A1 ist ein Verfahren zur sogenannten ”Standabkoppelung” bekannt, mittels dem das Kriechen eines Kraftfahrzeuges mit Automatgetriebe bei geschaltetem Übersetzung im Motorleerlauf gemindert wird. Dazu wird die Kraft auf die Kupplung des Automatgetriebes soweit zurückgenommen, daß die Kraft zwischen Primär- und Sekundärseite der Kupplung so gering wird, daß die Kupplung schlupft und das übertragene Moment niedriger wird als bei geschlossener Kupplung.
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Aus der
DE 197 20 131 A1 ist ein Verfahren zur geregelten Zu- und Abkopplung der Fahrkupplung im Getriebe einer aus einem Motor und einem Automatikgetriebe bestehenden Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der die Sollwertvorgabe für den Wert des eingestellten Rutschmomentes (Kriechmomentes) zusätzlich in Abhängigkeit von einer zeitlich begrenzten Vorgeschichte in Form einer Auswertung des Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeuges in der unmittelbaren Vergangenheit bestimmt wird. So wird z. B. anhand des Geschwindigkeitsprofils in einer vordefinierten Zeit vor dem Anhalten des Fahrzeuges ermittelt, ob ein Betriebsmodus ”Stadtverkehr
”, ”Kolonnenverkehr”, ”Einpark- oder Rangiermanöver” oder dergleichen vorliegt. Entsprechend stark wird dann das Kriechmoment eingestellt, da z. B. ein fest vorgegebenes starkes Kriechmoment in vielen Fällen als störend empfunden wird, während es aber in anderen Fällen, wie beim Einparken, nützlich ist.
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Zum Wiederanfahren aus dem Schlupfbetrieb bzw. dem kraftschlußfreien Zustand einer aktivierten Funktion zur Kriechneigungsreduzierung bzw. Kriechneigungsverhinderung wird in der
DE 42 41 171 C2 vorgeschlagen, den Druckanstieg an dem schlupfenden bzw. zuvor geöffneten Reibschaltelement anhand einer kontinuierlichen Zeitfunktion oder anhand eines an dem entsprechenden Reibschaltelement vorliegenden Drehzahlverhältnisses zu steuern, bedarfsweise mit Unterstützung einer temporären Antriebsmomentenreduzierung.
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Weiterhin ist aus der
DE 101 12 949 A1 ein Verfahren bekannt, beim dem das Kriechmomentes beim Stillstand eines Kraftfahrzeugs mit einem Automatgetriebe über eine Vorwärts-/Rückwärtserkennung eines im Automatgetriebe standardmäßig vorhandenen Abtriebsdrehzahlsensors geregelt wird. Hierdurch soll insbesondere eine sehr spontane Reaktion auf einen Anfahrwunsch des Fahrers, der hierzu üblicherweise ein Fahrpedal des Fahrzeugs betätigt, ermöglicht werden. Das im Fahrzeugstillstand schlupfende Reibschaltelement des Automatgetriebes wird nicht vollständig geöffnet, sondern derart in einem Schlupfzustand geregelt, daß eine über das Fahrpedal angeforderte Antriebsdrehzahl- und Antriebsmomentenerhöhung unmittelbar zum Anrollen des Fahrzeugs führen wird. Durch die Verwendung eines aus dem Stand der Technik bekannten kombinierten Drehzahl-/Drehrichtungs-Sensors kann auch eine Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs beim Anrollen erkannt und entsprechend berücksichtigt werden. Dem Vorteil, daß kein zusätzlicher sensorischer Aufwand erforderlich ist, um die Kriechneigung des Fahrzeugs bei Fahrzeugstillstand wirkungsvoll zu reduzieren, steht der Nachteil gegenüber, daß bei diesem Verfahren erst eine Abtriebdrehzahl sensiert werden muß, bevor eine druckseitige Reaktion der Getriebesteuerung erfolgen kann. Bedingt durch bauartspezifische Signal-Auslöseschwellen des verwendeten Abtriebsdrehzahlsensors könnte es in extremen Situationen – beispielsweise bei einem gewünschten Anfahren vorwärts an einem steilen Berg – vorkommen, daß sich das Fahrzeug zunächst einige Zentimeter in die „falsche” Fahrtrichtung bewegt, bevor das schlupfende Reibschaltelement des Automatgetriebes ein ausreichend großes Drehmoment in die „richtige” Fahrrichtung übertragen kann.
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Aus der
US 4,513,639 A schließlich ist ein Steuerverfahren für ein Kraftfahrzeug mit Automatgetriebe bekannt, bei dem zur Verminderung der Kriechneigung des Fahrzeugs bei eingelegter Fahrposition und Fahrzeugstillstand entweder eine im Kraftfluß liegende Anfahrkupplung des Automatgetriebes via Druckabsenkung in Schlupf gebracht wird oder aber das Automatgetriebe in einen höheren Gang geschaltet wird. Der Fahrzeugstillstand wird dabei über die Abtriebsdrehzahl des Getriebes bei einem Drosselklappenwinkel „null” des Antriebsmotors erkannt. Die Funktion zur Kriechneigungsverminderung wird verlassen und der Druck in der Anfahrkupplung wieder angehoben bzw. zum Anfahren in den ersten Gang zurückgeschaltet, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Gaspedal betätigt.
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Alle zuvor genannten Lösungen bieten zwar den Vorteil, daß die Kriechneigung des Fahrzeuges gemindert wird und sich hierdurch sowohl eine Erhöhung des Komforts als auch eine Reduzierung von Kraftstoffverbrauch und Abgasemissionen einstellt. Jedoch hat die Reduzierung oder Unterbrechung des Kraftschlusses vom Motor zu den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs den Nachteil, daß die Kriechneigung auch in Situationen ausbleibt, in denen der volle Kraftschluß einen vorteilhaften Schutz gegen ein Wegrollen des Fahrzeuges aufgrund einer äußeren Einwirkung bot. Eine solche Situation ist z. B. gegeben, wenn ein Fahrzeug an Steigungen zum Stehen kommt. Bekanntlich rollen Fahrzeuge mit einem hohen Kraftschluß im Stillstand an Steigungen von beispielsweise 8% bis 10% ohne Betätigung der Bremse nicht weg, wohingegen sich Fahrzeuge bei reduziertem oder aufgehobenem Kraftschluß nachteilhafterweise aufgrund der Hangabtriebskraft in Bewegung setzen. Zur Lösung dieser Problematik sind aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungsansätze bekannt, bei denen zur Beurteilung, ob das Kraftfahrzeug schon steht und/oder noch steht, Signale der Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs herangezogen werden.
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So ist aus der
DE 44 46 077 A1 eine Verfahren bekannt, bei dem die Kriechverminderung in Abhängigkeit eines dem aktuellen Bremsdruck der betätigten Fahrzeugbetriebsbremse proportionalen Wertes gesteuert wird.
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In der
DE 35 04 417 C2 beispielsweise wird vorgeschlagen, als Eingangsgrößen der Funktion zur Kriechneigungsreduzierung des Automatgetriebes neben Motordrehzahl und Drosselklappenwinkel des Antriebsmotors einen Bremslichtschalter des Fahrzeugbremssystems zu verwenden. Dabei wird diese Funktion aktiviert und der Druck in einer Anfahrkupplung des Automatgetriebes auf einen Wert knapp unterhalb der Einrückkraft im ersten Gang reduziert, wenn die Motordrehzahl geringfügig kleiner ist als eine Motorleerdrehzahl und gleichzeitig das Bremslichtsignal gesetzt ist. Zum Wiederanfahren des Fahrzeugs wird der Druck in der Anfahrkupplung über eine Zeitfunktion angehoben.
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Weiterhin ist aus der
DE 2933075 A1 eine Funktion zur Kriechneigungsverhinderung eines Kraftfahrzeug-Automatgetriebes mit Drehmomentwandler oder hydrodynamischer Kupplung bekannt, die aktiviert wird, wenn die Abtriebsdrehzahl des Getriebes bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit einen definierten Schwellwert unterschritten hat und gleichzeitig das Fahrpedal des Kraftfahrzeugs in Leerlaufstellung mit geöffnetem Leerlaufschalter ist und gleichzeitig ein Bremsdruckschalter der Fahrzeugbetriebsbremse durch einen Mindestbremsdruck von etwa 10–30% des maximalen Bremsdruckes der Fahrzeugbetriebsbremse geöffnet ist. Anstelle des Bremsdruckschalters, der bei einem bestimmten Bremsdruck ein digitales Aus-/Ein-Signal liefert, kann auch ein vom Bremspedalweg abhängiger Schalter vorgesehen sein.
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Aus der
DE 41 18 474 C2 ist eine Funktion zur Kriechneigungsverminderung eines Kraftfahrzeugs mit Automatgetriebe bekannt, bei der die Kriechneigungsverminderung auch nach dem Lösen der Fahrzeugbremse solange noch aktiv bleibt, wie Motordrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrosselklappenwinkel gleichzeitig noch unterhalb definierter Schwellenwerte liegen.
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Aus der
US 4,804,074 A ist eine Steuerung für eine automatisch betätigbare Kraftfahrzeugkupplung mit einem elektrohydraulisch steuerbares Kupplungsventil bekannt, bei der das Kupplungsventil zur Verhinderung der Kriechneigung des Kraftfahrzeugs im Fahrzeugstillstand derart angesteuert wird, daß die Kupplung nicht geöffnet oder wieder geschlossen wird, wenn ein berechnetes Bremsmoment der Fahrzeugbetriebsbremse nicht ausreichen würde, um eine ebenfalls berechnete Hangabtriebskraft in der gewünschten Fahrrichtung des Fahrzeugs zu kompensieren, auch wenn das Fahrpedal noch nicht betätigt ist. Als Eingangsgrößen verarbeitet diese Steuerung hierbei aktuelle Werte der Wählhebelposition des Getriebes, der Fahrpedalstellung, des Drosselklappenwinkels des Antriebsmotors, des Bremsdruckes der Fahrzeugbetriebsbremse, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrzeugneigung, sowie der Kupplungeingangs- und Kupplungsausgangsdrehzahl.
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Zur Reduzierung der Kriechneigung eines Kraftfahrzeugs mit Automatgetriebe wird in der
DE 199 22 694 A1 vorgeschlagen, ein drehmomentführendes Reibschaltelement bei oder nahe Fahrzeugstillstand in Schlupfeingriff oder in Offenstellung zu bringen, wobei ein Bremsdruck der Fahrzeugbetriebsbremse größer sein muß als ein definierter Schwellwert. Beim Absinken des Bremsdruckes der Fahrzeugbetriebsbremse unterhalb dieses Schwellwertes wird das zuvor geöffnete bzw. schlupfende Reibschaltelement entweder gesteuert schnell geschlossen, wenn eine Abtriebsdrehzahl größer ist als ein definierter Schwellwert, das Fahrzeug also losrollt, oder aber nach Ablauf einer Zeitstufe geregelt komfortabel geschlossen.
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In der
DE 199 61 392 A1 schließlich wird im Rahmen einer Funktion zur Kriechneigungsverminderung eines Kraftfahrzeug-Automatgetriebes der Kraftfluß im Getriebe in Abhängigkeit der Fahrzeugverzögerung verringert oder unterbrochen, wenn ein Bremsmoment oder eine Bremsenzuspannkraft der Fahrzeugbetriebsbremse einen definierten Schwellwert überschritten hat und die aktuelle Getriebeübersetzung kleiner/gleich einer definierten Übersetzung ist. Dabei führt ein starkes Abbremsen zu einem langsamen öffnen und ein ”normales” Abbremsen zu einem schnellen öffnen der entsprechenden Kupplung des Getriebes.
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Die Verwendung eines Bremslichtschalters stellt zwar eine kostengünstige Hilfsgröße für die Überprüfung dar, ob der Fahrer das Kraftfahrzeug tatsächlich anhalten will bzw. ob der Fahrer die Fahrzeugbremse lösen möchte und das Fahrzeug daraufhin anrollen könnte. Zweifelsfrei liefert ein Bremslichtschalter keine verläßliche Information darüber, zu welchem Zeitpunkt exakt die Fahrzeugbetriebsbremse derart gelöst ist, daß ein Losrollen des Kraftfahrzeugs unmittelbar erfolgen kann oder sogar unmittelbar bevorsteht. Entsprechend kritisch sind Fahrsituationen, bei denen das Kraftfahrzeug bei aktiver Kriechneigungsreduzierungsfunktion bzw. Standabkoppelungs-Funktion an einer Steigung bzw. an einem Gefälle steht mit einer Fahrbahnneigung, die eine zur gewünschten Fahrtrichtung entgegengesetzt gerichtete Fahrzeug-Hangabtriebskraft erzeugt.
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Auch ein Bremsdruckschalter oder ein vom Bremspedalweg abhängiger Schalter mit einem Impuls „Bremsdruckschwelle erreicht” bzw. „Bremspedalwertschwelle erreicht” liefert nur eine eingeschränkt verläßliche Information darüber, zu welchem Zeitpunkt exakt die Fahrzeugbetriebsbremse derart gelöst ist, daß ein Losrollen des Kraftfahrzeugs unmittelbar erfolgen kann oder sogar unmittelbar bevorsteht. Insbesondere die Überlagerung der beiden variablen Parameter „Fahrzeugneigung” und „Fahrzeugbeladung” wirkt sich deutlich auf den zum sicheren Stillstand erforderlichen Bremsdruck der Fahrzeugbetriebsbremse aus. Der Getriebesteuerung steht somit ein relativ großer und damit unscharfer Bremsdruck-Wertebereich zur Verfügung, aus dem der exakte Zeitpunkt des unmittelbar bevorstehenden Losrollens des Fahrzeugs am Gefälle abgeleitet werden muß. Wie bereits erwähnt, ist aber insbesondere in Anbetracht der obligatorischen Totzeiten der elektrohydraulischen Kupplungsbetätigung die genaue Kenntnis dieses Zeitpunktes wichtig, um ein unbeabsichtigtes Losrollen des Fahrzeugs in die „falsche” Fahrtrichtung sicher zu verhindern.
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Für den Fachmann ist klar, daß selbst ein analoger Bremsdrucksensor bzw. ein analoger Bremspedalwegsensor keine genauere Bestimmung des Lösezeitpunktes der zuvor betätigten Fahrzeugbremse ermöglicht, da dessen rechnerische Bestimmung immer noch mit der Unsicherheit der Einflüsse von Fahrbahnneigung und Fahrzeugbeladung behaftet ist. Folglich wird auch bei diesem Lösungsansatz ein Losrollen des Fahrzeugs in die „falsche” Fahrtrichtung unter Umständen immer noch zu spät erkannt.
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Als weitere Eingangsgröße zur Ermittlung des Druckes einer im Rahmen einer Funktion zur Kriechneigungsreduzierung temporär schlupfenden Kupplung eines Kraftfahrzeug-Automatgetriebes, der notwendig ist um ein der aktuellen Hangabtriebskraft des Kraftfahrzeugs äquivalent entgegenwirkendes Drehmoment an der Kupplung zu übertragen, wird in der
DE 42 23 084 A1 vorgeschlagen, einen Neigungssensor zur Bestimmung der Fahrzeugneigung einzusetzen. Die Verwendung eines derartigen Sensors ermöglicht zwar eine genauere Berechnung des aktuellen Abtriebsmomentes als Basis der Kupplungsdruckberechnung im Rahmen dieser Schlupfsteuerung, bietet jedoch immer noch nicht die Möglichkeit, den exakten Zeitpunkt, an dem ein Losrollen des Kraftfahrzeugs unmittelbar erfolgen kann bzw. unmittelbar bevorsteht, mit der erforderlichen Genauigkeit rechnerisch zu ermitteln.
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Weiterhin wird in der nicht vorveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung
DE 10228215 A1 der Anmelderin angeregt, im Rahmen eines sogenannten „Hillholders”, also im Rahmen einer Funktion zur Verhinderung eines Fahrzeug Rückrollens an einer Steigung, die Richtung und auch einen Richtungswechsel eines Getriebeabtriebsdrehmomentes über Spiele im Getriebe – beispielsweise über eine axiale Bewegung eines schrägverzahnten Rades – zu ermitteln und als Steuergröße für diese Hillholder-Funktion zu nutzen.
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Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Steuerung eines Automatgetriebes oder automatisierten Schaltgetriebes mit einer Funktion zur „Standabkoppelung” eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs und/oder mit einer Funktion eines „Hillholders” zum Festsetzen des Antriebsstranges durch ein gleichzeitiges Schließen von mindestens zwei Schaltelementen des Getriebes dahingehend zu verbessern, daß beim Wiederanfahren des Fahrzeugs aus der aktivierten Funktion zur Standabkoppelung heraus bzw. beim Wiederanfahren des Fahrzeugs bei zuvor aktiviertem Hillholder ein selbsttätiges Wegrollen des Kraftfahrzeugs in die zur gewünschten Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung auch an Steigungen bzw. Gefällen zuverlässig verhindert wird.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes oder automatisierten Schaltgetriebes für ein Kraftfahrzeug, mit einer Funktion zur Standabkoppelung eines Antriebsstranges des Kraftfahrzeugs und/oder mit einer Funktion eines Hillholders des Getriebes zum Festsetzten des Antriebsstranges.
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Die Funktion zur Standabkoppelung des Antriebsstranges ist bei Stillstand des Kraftfahrzeugs und getätigter Fahrzeugbremse aktivierbar, wobei bei aktivierter Funktion ein Schaltelement des Getriebes derart in Schlupfeingriff oder in Offenstellung gebracht wird, daß ein Kraftschluß im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs reduziert oder unterbrochen wird, gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik. Das Fahrzeug wird durch die Fahrzeugbremse im Stillstand gehalten. Wird ein mögliches bzw. unmittelbar bevorstehendes bzw. beginnendes Losrollen des Kraftfahrzeugs infolge der sich lösenden Fahrzeugbremse erkannt, so wird das zuvor in Schlupfeingriff oder in Offenstellung gebrachte Schaltelement des Automatgetriebes unverzüglich wieder geschlossen.
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Die Funktion des Hillholders des Getriebes ist ebenfalls bei Stillstand des Kraftfahrzeugs aktivierbar und verblockt im aktivierten Zustand das Getriebe durch ein gleichzeitiges Schließen von mindestens zwei Schaltelementen des Getriebes derart, daß der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs festgesetzt ist, gemäß dem Stand der Technik. Ist ein Wiederanfahren des Kraftfahrzeugs erwünscht, so wird das zuvor zum Verblocken geschlossene Schaltelement bzw. die zuvor zum Verblocken geschlossenen Schaltelemente wieder geöffnet.
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Erfindungsgemäß wird als Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, die Funktion zur Standabkoppelung und/oder die Funktion des Hillholders in Abhängigkeit einer dynamischen Rad- oder Achslastveränderung des Kraftfahrzeugs zu steuern bzw. zu regeln, insbesondere den Ausstieg aus diesen zuvor aktivierten Funktionen und den Schließvorgang eines im Rahmen der Standabkoppelungs-Funktion zuvor in Schlupfeingriff oder in Offenstellung gebrachten Schaltelementes des Getriebes bzw. den Öffnungsvorgang eines im Rahmen der Hillholder-Funktion zuvor in Schlupfeingriff gebrachten oder geschlossenen Schaltelementes des Getriebes.
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Diese dynamischen Rad- oder Achslastveränderung des Kraftfahrzeugs kann der Standabkoppelungs-Funktion bzw. der Hillholder-Funktion als Eingangsgröße sowohl in Form eines direkten Sensorsignals eines geeigneten Meßmittels zur Verfügung stehen, als auch in Form einer von einem anderen Fahrzeug-Steuergerät bereits ermittelten Variablen wie beispielsweise eine im Rahmen einer Fahrwerksregelung bestimmten Regelgröße.
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In Verbindung mit der Standabkoppelungs-Funktion wird in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, bei aktivierter Standabkoppelungs-Funktion den Zeitpunkt, an dem infolge eines Lösens der zuvor betätigten Fahrzeugbremse ein Losrollen des zuvor stehenden Kraftfahrzeugs unmittelbar erfolgen kann oder unmittelbar bevorsteht oder beginnt, aus einer sensierten Reaktionskraft an einem Fahrwerk-Element des Kraftfahrzeugs oder einem sensierten Reaktionsweg eines Fahrwerk-Elementes des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, die bzw. der sich aufgrund des beginnenden Lösens der Fahrzeugbremse einstellt. Wird ein mögliches bzw. unmittelbar bevorstehendes bzw. beginnendes Losrollen des Kraftfahrzeugs insbesondere in die zur gewünschten Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung erkannt, so wird das im Rahmen der Standabkoppelungs-Funktion zuvor in Schlupfeingriff oder in Offenstellung gebrachte Reibschaltelement des Getriebes unverzüglich wieder geschlossen oder unverzüglich zumindest temporär wieder so weit in Schlupfeingriff gebracht, daß ein Losrollen des Kraftfahrzeugs in die „falsche” Richtung verhindert wird.
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Analog dazu wird in Verbindung mit der Hillholder-Funktion in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, bei aktivierter Hillholder-Funktion den Zeitpunkt, an dem infolge eines Öffnens eines im Rahmen der Hillholder-Funktion zuvor schlupfenden oder geschlossenen Schaltelementes des Getriebes ein Losrollen des zuvor stehenden Kraftfahrzeugs unmittelbar erfolgen kann oder unmittelbar bevorsteht oder beginnt, aus einer sensierten Reaktionskraft an einem Fahrwerk-Element des Kraftfahrzeugs oder einem sensierten Reaktionsweg eines Fahrwerk-Elementes des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, die bzw. der sich aufgrund des beginnenden Lösens der Getriebe-Verblockung einstellt. Wird ein unmittelbar bevorstehendes bzw. beginnendes Losrollen des Kraftfahrzeugs in die zur gewünschten Fahrtrichtung entgegengesetzte Richtung erkannt, so wird das zum Wiederanfahren in Schlupfeingriff oder in Offenstellung gebrachte Schaltelement des Getriebes unverzüglich zumindest temporär wieder so weit geschlossen oder in Schlupfeingriff gebracht, daß ein Losrollen des Kraftfahrzeugs in die „falsche” Richtung verhindert wird.
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Der erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die festgebremsten Fahrzeugachsen eines Kraftfahrzeugs über ein Fahrwerkselement direkt oder indirekt gegen die Fahrzeugkarosserie abstützen, und daß es an diesem Fahrwerkselement zu einer Verspannung kommt, wenn das Fahrzeug über die Fahrzeugbremsanlage gegen eine Hangabtriebskraft festgehalten wird. Ein derartiges, kinematisch zwischen dem Rad des Fahrzeugs und der Fahrzeugkarosserie angeordnetes Fahrwerkselement kann beispielsweise eine Feder, ein Schwingungsdämpfer, ein Federträger, ein Achsschenkelträger, ein Fahrwerkslenker (Querlenker, Längslenker, Panhardstab ...), ein Hilfsrahmen oder auch ein Fahrwerkslager sein.
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Unmittelbar zu dem Zeitpunkt, an dem infolge der Hangabtriebskraft ein Lösen der Fahrzeugbremse zu einem Losrollen des Fahrzeugs führen wird, die Hangabtriebskraft des Fahrzeugs also gegenüber dem noch aufgebrachten Restbremsmoment der Fahrzeugbremse überwiegt, verändert sich auch die Abstützkraft zwischen dem genannten Fahrwerkelement und der Fahrzeugkarosserie, unabhängig von dem zu diesem Zeitpunkt tatsächlich noch vorhandenen Bremsmoment der Fahrzeugbremse. Dabei ist es unerheblich, ob dieses Bremsmoment als Bremsdruck einer hydraulischen Betriebsbremse („Fußbremse”) des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird oder als Bremsdruck oder Bremskraft einer Feststellbremse („Handbremse”) des Kraftfahrzeugs.
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In besonders vorteilhafter Weise steht der Standabkoppelungs-Funktion bzw. der Hillholder-Funktion somit ein extrem schnelles Signal zur Verfügung, über das erkannt werden kann, wann das zuvor schlupfende bzw. geöffnete Reibschaltelement des Automatgetriebes wieder geschlossen werden muß, um ein unerwünschtes Losrollen des Kraftfahrzeugs entgegen der gewünschten Fahrtrichtung sicher zu verhindern, insbesondere beim Wiederanfahren an einer Steigung bzw. einem Gefälle.
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Ein weiterer Vorteil ist, daß dynamische Radlastverlagerungen am Fahrzeug, die auch bei betätigter Fahrzeugbremse beispielsweise infolge von starkem Wind oder schwankender Fahrzeugbeladung auftreten können, frühzeitig erkannt werden und zur Vermeidung von eventuell fahrsicherheitskritischen Zuständen zum Desaktivieren der Funktion zur Standabkoppelung führen.
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Als mögliche Sensorik zur Bestimmung der Reaktionskraft bzw. dem Reaktionsweg an einem entsprechenden Fahrwerks-Element des Kraftfahrzeugs seien beispielhaft genannt:
- – Kraftaufnehmer im Bereich einer Verbindung zwischen Fahrwerkslenker bzw. Fahrwerksfeder bzw. Fahrwerksdämpfer und Karosserie,
insbesondere an der Fahrzeugachse, die durch den Fahrzeugneigungswinkel die größere Achslastveränderung erfährt (Hinterachse bei Steigung vorwärts, Vorderachse bei Gefälle rückwärts);
- – Wegaufnehmer an einer Fahrwerksfeder oder an einem Fahrwerksdämpfer,
insbesondere an der Fahrzeugachse, die durch den Fahrzeugneigungswinkel die größere Achslastveränderung erfährt (Hinterachse bei Steigung vorwärts, Vorderachse bei Gefälle rückwärts);
- – Verwendung einer Regelungsgröße (Istwert, Regelabweichung, ...) einer Fahrwerksregelung, beispielsweise einer sogenannten „skyhook-Regelung”;
- – Beschleunigungsaufnehmer an einem Fahrwerkslenker,
insbesondere an der Fahrzeugachse, die durch den Fahrzeugneigungswinkel die größere Achslastveränderung erfährt (Hinterachse bei Steigung vorwärts, Vorderachse bei Gefälle rückwärts).
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Zur weiteren Erhöhung der Genauigkeit der Ermittlung des Zeitpunktes, an dem an dem ein Losrollen des Kraftfahrzeugs infolge der sich lösenden Fahrzeugbremse bzw. infolge der sich lösenden Getriebe-Verblockung möglich ist bzw. unmittelbar bevorsteht bzw. beginnt, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Standabkoppelungs-Funktion bzw. Hillholder-Funktion zusätzlich ein die Neigung des Kraftfahrzeug repräsentierendes Signal verarbeitet. Ein entsprechendes Signal kann beispielsweise über einen fahrzeugfesten oder getriebefesten Neigungssensor ermittelt werden oder auch durch ein fahrzeugexternes System (Navigationssystem) generiert bzw. bereitgestellt werden. Wird ein derartiges „Neigungs-Signal” mit dem Signal der dynamischen Rad- bzw. Achslastveränderung logisch verknüpft, können sowohl der Einstieg in die Standabkoppelungs-Funktion bzw. Hillholder-Funktion als auch der Ausstieg aus der zuvor aktiven Standabkoppelungs-Funktion bzw. Hillholder-Funktion besser an die aktuellen Umweltbedingungen des Fahrzeugs angepaßt werden. Beispiele für eine derartige bedarfsgerechte Steuerung sind ein Verbot der Standabkoppelungs-Funktion an einer steilen Steigung, eine steigungswinkelabhängige Bewertung des die dynamische Rad- bzw. Achslastveränderung repräsentierenden Signals zur „rechtzeitigen” Einleitung des Schließvorgangs des zuvor im Rahmen der aktiven Standabkoppelungs-Funktion schlupfenden oder geöffneten Getriebe-Schaltelementes, sowie eine steigungswinkelabhängige Bewertung des die dynamische Rad- bzw. Achslastveränderung repräsentierenden Signals zur Steuerung oder Regelung des Öffnungsvorgangs eines zuvor im Rahmen der aktiven Hillholder-Funktion geschlossenen Getriebe-Schaltelementes.
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Selbstverständlich kann die Standabkoppelungs-Funktion bzw. Hillholder-Funktion zusätzlich auch weitere Signale verarbeiten wie beispielsweise ein die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierendes Signal und/oder ein die gewollte Fahrtrichtung repräsentierendes Signal und/oder ein die tatsächliche Fahrtrichtung repräsentierendes Signal und/oder ein die Betätigung der Fahrzeugbremse repräsentierendes Signal und/oder ein eine Fahrpedalstellung repräsentierendes Signal. Ein zur Fahrgeschwindigkeit äquivalentes Signal kann beispielsweise über einen Abtriebsdrehzahlsensor an Ausgang des Getriebes ermittelt werden oder über Raddrehzahlsensoren eines Antiblockiersystems des Kraftfahrzeugs. Die Betätigung der Fahrzeugbremse kann beispielsweise über einen Bremslichtschalter oder einen Bremsdruckschalter abgeprüft werden. Ein die Fahrpedalstellung repräsentierendes Signal kann beispielsweise aus eine Fahrpedalwinkel, einer Motordrosselklappenstellung oder einem Motor-Leerlaufschalter abgeleitet werden. Diese zusätzlichen Signale können in bekannter Weise sowohl den Funktion-Einstieg in die Standabkoppelungs-Funktion bzw. Hillholder-Funktion beeinflussen als auch den Funktions-Ausstieg aus der Standabkoppelungs-Funktion bzw. Hillholder-Funktion. Beispielsweise kann als Einstiegsbedingung für die Standabkoppelungs-Funktion und das in Schlupfbringen bzw. Öffnen eines Reibschaltelementes des Getriebes vorgesehen sein, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit null oder zumindest annähernd null sein muß und zeitgleich die Fahrzeugbremse betätigt bzw. ein Bremslichtsignal oder ein Bremsdrucksignal gesetzt sein muß.
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Dem Fachmann ist auch klar, daß sich die erfindungsgemäßen Verfahren sowohl in einem Stufenautomatgetriebe als auch in einem stufenlosen Automatgetriebe (CVT-Getriebe) oder in einem anderen automatisierten Getriebe im Rahmen einer Funktion zur Standabkoppelung des jeweiligen Fahrzeug-Antriebsstrangs einsetzen lassen, jeweils in Verbindung mit einem Drehmomentwandler oder einer hydrodynamischen Kupplung als Anfahrelement des Getriebes.
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Unabhängig von dem Vorhandensein eines Drehmomentwandlers oder einer hydrodynamischen Kupplung als Getriebe-Anfahrelement, wird der Fachmann die erfindungsgemäßen Verfahren bei Bedarf sinngemäß auch im Rahmen eines sogenannten „Hillholders” für eine automatisches oder automatisiertes Getriebe beliebiger Bauart – also beispielsweise auch für ein Doppelkupplungsgetriebe – einsetzen, bei dem ein unerwünschtes Zurückrollen entgegengesetzt der gewünschten Fahrtrichtung durch ein Verblocken des Getriebes über ein gleichzeitiges Schließen von zumindest zwei Getriebe Schaltelementen erzielt wird.
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Weiterhin ist dem Fachmann klar, daß es sich bei dem genannten Schaltelement des Getriebes in der Regel um eine kraftschlüssig schaltbare Lamellen-Kupplung oder Lamellen- oder Band-Bremse handelt. Andere mögliche Bauformen sind beispielsweise eine Konuskupplung oder auch eine formschlüssig schaltbare Klauenkupplung.