DE10349445A1

DE10349445A1 - Verfahren, Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10349445A1
Application number: DE10349445A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Henneberger; Alfons Wagner; Christian Rieger; Georg Schneider; Klaus Dr. Küpper; Marian Preisner; Jose Kiefer; Heiko Dell; Mario Jung; Markus Kneissler; Carsten Rustige
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-10-26
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2004-05-13

Abstract

Es wird ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe im Antriebsstrang vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe im Antriebsstrang.
Gemäß 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 Nehmerrylindens 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 ge samten 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 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 Schaltab sichtserkennung 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 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 Handbremshebe) 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 Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine Möglichkeit angegeben wird, insbesondere den Fahrzeugbeladungszustand bevorzugt durch Sensoren zu bestimmen, welche nicht zur Getriebesteuerung gehören.
Für Fahrzeuge mit automatisierten Triebsträngen, insbesondere mit einer automatisierten Kupplung (EKM) oder automatisierten Schaltgetrieben (ASG) kann der Beladungszustand des Fahrzeuges eine wichtige Steuerungsgröße darstellen. In Abhängigkeit des Beladungszustandes kann die Steuerung vielfältig beeinflusst werden. Gleichzeitig stellt die getrennte Bestimmung des Fahrzeugbeladungszustandes und einer Bergerkennung eine wichtige Aufgabe der Getriebesteuerung dar, welche unter Umständen einen erheblichen Programmieraufwand und damit auch einen hohen Speicherplatzbedarf benötigt.
In der Regel ist bei einem ersten Losfahren, nachdem die Zündung ausgeschaltet war, der Beladungszustand nicht bekannt, da die üblicherweise zu dessen Bestimmung herangezogenen Fahrsituationen nicht vorliegen. Je nach Fahrbahnprofil und Fahrweise können diese Informationen unter Umständen auch erst nach einer relativ langen Fahrzeit vorliegen.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, eine Strategie anzugeben, bei der möglichst schnell Informationen über die Fahrzeugbelastung bestimmt werden.
Demnach kann vorgeschlagen werden, dass dem Steuergerät für die Triebstrangautomatisierung der Beladungszustand des Fahrzeuges von anderen Steuergeräten zur Verfügung gestellt wird. Vorzugsweise können dazu Informationen der Leuchtweitenregulierung oder dergleichen verwendet werden. Diese Informationen sind insbesondere bei Fahrzeugen mit Xenonlicht vorhanden.
Eine weitere mögliche Informationsquelle können beispielsweise aktive Fahrwerke bzw. Niveauregulierungen bieten. Dabei kann z. B. ein linearer Zusammenhang zwischen der zeitlich stark gefilterten Einfederungstiefe und der Zuladung des Fahrzeuges angenommen werden. Es ist auch denkbar, das andere geeignete fahrzeugtypspezifische Zusammenhänge verwendet bzw. hinterlegt werden, um die Fahrzeugbeladung zu ermitteln.
Der ermittelte Beladungszustand des Fahrzeuges kann vielfältig verwendet werden. Beispielsweise kann der Beladungszustand genutzt werden, um eine Umschaltung auf ein bestimmtes Fahrprogramm durchzuführen. Z. B. kann auf Schaltlinien eines Bergprogramms und/oder die Kupplungssteuerung umgeschaltet werden. Ferner ist es auch denkbar, dass der ermittelte Beladungszustand in Algorithmen zur Steigungs- bzw. Gefälleerkennung eingesetzt wird. Durch das Herausrechnen der explizit bekannten Masse bzw. Trägheit des Fahrzeugs können bei der Bergerkennung wesentlich feinfühligere Detektionsmöglichkeiten angegeben werden. Beispielsweise kann bei sämtlichen bekannten Beobachtungs- oder Schätzalgorithmen die Fahrzeugmasse als bekannt angenommen werden und muss somit nicht mehr geschätzt werden. Dadurch können bessere, schnellere und stabilere Ergebnisse erhalten werden.
Bevorzugt kann die vorgeschlagene Strategie zum Bestimmen und Auswerten des Beladungszustandes eines Fahrzeuges bei automatisierten Schaltgetrieben (ASG) oder bei einem Fahrzeug mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) eingesetzt werden.
Des Weiteren wird eine nächste Ausgestaltung der Erfindung beschrieben, bei der ein verbesserter Anfahrvorgang vorgeschlagen wird.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen geeigneten Anfahrvorgang bei einem automatisierten Schaltgetriebe anzugeben.
Demnach ist es möglich, für dieses System Situationen anzugeben, in denen Anfahrvorgänge beispielsweise rein elektrisch, also mit dem Startergenerator, oder auch mit Unterstützung des Verbrennungsmotors durchgeführt werden.
Ferner kann ein geeignetes Verfahren angegeben werden, welches ein komfortables Anwerfen des Verbrennungsmotors beispielsweise nach einer Rekuperationsphase ohne Zugkraftunterbrechung ermöglicht. Beim Anwerfen eines Verbrennungsmotors durch einen Startergenerator spielt die Temperatur des Verbrennungsmotors eine wesentliche Rolle. Das zu überwindende Schleppmoment des Verbrennungsmotors ist nämlich von der Temperatur abhängig. Es hat sich gezeigt, dass das Schleppmoment mit sinkender Temperatur deutlich zunimmt. Dies bedeutet, dass die Rückwirkung des Anwerfvorganges auf den Antriebsstrang bei tiefen Temperaturen einen besonders großen Einfluss hat, wobei beispielsweise dann ein nachträgliches Zuschalten des Verbrennungsmotors bei einer ursprünglich rein elektrischen Anfahrt eventuell nur mit starken Komforteinbußen durchgeführt werden kann.
Ein erster Teil der Erfindung sieht vor, dass rein elektrische Anfahrvorgänge verboten werden, wenn das Schleppmoment des Verbrennungsmotors auf Grund tiefer Temperaturen des Verbrennungsmotors sehr hoch ist. Auf ein hohes Schleppmoment kann dann geschlossen werden, wenn z. B. eine oder mehrere derfolgenden Bedingungen erfüllt sind.
Z. B. kann die Temperatur des Verbrennungsmotors als Bedingung verwendet werden. Wenn nämlich die Temperatur des Verbrennungsmotors unter einer Grenztemperatur, z. B. 0°C, liegt, sollte ein rein elektrischer Anfahrvorgang nicht möglich sein. Als Maß für die Temperatur des Verbrennungsmotors kann z. B. die Außentemperatur und/oder die Kühlwassertemperatur und/oder die Motoröltemperatur verwendet werden.
Eine weitere Bedingung könnte darin liegen, dass registriert wird, ob der Anfahrvorgang der erste eines Fahrzyklus ist. Dabei kann z. B. berücksichtigt werden, dass diese Bedingung nur eintritt, falls eine gewisse Mindestabstellzeit überschritten worden ist, welche auf einen erkalteten Verbrennungsmotor hinweist. Diese Mindestabstellzeit kann z. B. bei etwa 60 Minuten liegen.
Als weitere Bedingung kann eine vorbestimmte Zeitdauer vorgegeben werden. Beispielsweise kann die Zeitdauer seit Beginn des Fahrzyklus betrachtet werden. Wenn die Zeitdauer unterhalb einer gewissen Zeitspanne, wie z. B. 5 Minuten, liegt, wobei diese Zeit in etwa der Zeitkonstante entspricht, die den Aufwärmvorgang der Kühlwassertemperatur beschreibt, kann ebenfalls eine rein elektrische Anfahrt verboten werden.
Die vorgenannten Bedingungen können auch noch geeignet ergänzt werden und beliebig miteinander kombiniert werden, um die erfindungsgemäße Anfahrstrategie weiter zu verbessern.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die Steuerung der beiden Kupplungen beim Anwerfen des Verbrennungsmotors von der Temperatur des Verbrennungsmotors und damit von dem Schleppmoment abhängig ist. Dabei kann als Maß für die Temperatur des Verbrennungsmotors bevorzugt eine der vorgenannten Bedingungen verwendet werden.
Wenn der Anwerfvorgang mit schlupfender getriebeseitiger Kupplung durchgeführt wird, kann die Steuerung dieser Kupplung in Abhängigkeit von der Temperatur wie folgt durchgeführt werden. Das übertragbare Drehmoment der getriebeseitigen Kupplung kann mit sinkender Temperatur verringert werden. Dies hat zur Folge, dass die Schlupfdrehzahl zwischen dem Startergenerator und dem Getriebe größer wird, wodurch die Gefahr eines ungewollten Haltens beim Anwerfen des Verbrennungsmotors in vorteilhafter Weise reduziert wird. Beispielsweise bei einem geringen Schleppmoment, welches einer hohen Temperatur entspricht, kann das übertragbare Moment etwa 20 Nm kleiner als das antreibende Moment gewählt werden. Bei einem hohen Schleppmoment kann die Differenz zwischen diesen beiden Größen etwa bei 40 Nm liegen.
In 2 ist ein System mit einem Startergenerator zwischen zwei Kupplungen, einem Verbrennungsmotor und einem automatisierten Schaltgetriebe (ASG) schematisch angedeutet. In 2 sind mit M1 bis M4 Gleichstrommotoren, mit MC der Hauptzylinder, mit SC der Nebenzylinder und mit CSC der konzentrisch angeordnete Nebenzylinder bezeichnet.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine komfortoptimierte Anlasserfreigabestrategie, insbesondere für automatisierte Schaltgetriebe (ASG), vorgeschlagen wird.
Bei einem ASG-System kann im Wesentlichen eine Anlasserfreigabe vorliegen, wenn der Wählhebel sich in der Position N (Neutral) befindet und die Betriebsbremse betätigt wird. Dabei ergibt sich folgender Bedienungsablauf, falls das Fahrzeug in der Position A/M oder R abgestellt wird:

– Schlüssel in Zündschloss einführen
– Zündung einschalten; Betriebsbremse betätigen
– Position N einlegen
- Anlasser betätigen
– Position A/M oder R einlegen
– Gaspedal betätigen

Daraus ergibt sich, dass der Fahrer zweimal zum Wählhebel greifen muss. Diese Vorgehensweise wird von einigen Fahrern als unkomfortabel empfunden.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Anlasserfreigabestrategie zu entwickeln, bei der auf ein zweimaliges Betätigen des Wählhebels verzichtet werden kann.
Bei der aktuellen Anlasserfreigabestrategie wird durch das ASG-System der Anlasser bei vorliegender Anforderung und wenn sich der Wählhebel in der Position A/M oder R befindet, nicht freigegeben. In 3 ist der aktuelle Ist-Stand der Anlasserfreigaben in Form einer Tabelle gezeigt. Der entsprechende Ablauf der Anlasserfreigabe ist in 6 in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt.
Eine mögliche erfindungsgemäße Strategie kann vorsehen, dass eine deutliche Komfortsteigerung für den Fahrer erreicht wird, indem in der Wählhebelposition A, M oder R bei betätigter Betriebsbremse und vorliegender Anlasserfreigabe durch die ASG-Steuerung selbstständig folgende Schritte durchgeführt werden:

– Auskuppeln
– Getriebe-Neutralposition einlegen
– Anlasser freigeben
– Getriebeposition entsprechend Wählhebelposition einlegen, sobald Motorlauf erkannt wird.

Die vorgeschlagene Strategie zur Anlasserfreigabe ist in 4 in einer Übersichtstabelle dargestellt.
Daraus ergibt sich für den Fahrer, dass dieser anstelle der Schritte Wählhebel-Neutralposition einlegen, Anlasserfreigabe anfordern und gewünschte Wählhebel-Fahrposition einlegen nur den Schritt Anlasserfreigabe „Anfordern" und „Halten" durchführen muss. Dies ist eine erhebliche Vereinfachung und Komfortsteigerung für den Fahrer eines derartigen Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Anlas serfreigabestrategie. Der Ablauf der Anlasserfreigabe gemäß der erfindungsgemäßen Strategie ist in 7 in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt.
Die Realisierung der Anlasserfreigabestrategie, wie sie oben beschrieben ist, kann beinhalten, dass z. B. beim Lösen der Betriebsbremse das Fahrzeug entsprechend der Wählhebelstellung kriecht und sich somit vorwärts oder rückwärts selbstständig bewegt, ohne dass diese Bewegungsrichtung vom Fahrer explizit vorgewählt wurde.
Daher kann eine weitere zweite Anlasserfreigabestrategie vorgestellt werden, bei der die vorbeschriebene Situation vermieden wird.
Bei dieser zweiten Anlasserfreigabestrategie kann durch die ASG-Steuerung unter den gegebenen Randbedingungen in der Wählhebelposition A, M oder R das Getriebe jedoch in der Neutralposition verbleiben. Der Fahrer sollte dann nach dem Motorstart die Bewegungsrichtung neu wählen, auch wenn sich der Wählhebel schon in der gewünschten Stellung befindet. Dies bedeutet, dass in der Wählhebelposition A, M oder R bei betätigter Betriebsbremse und vorliegender Anlasserfreigabe durch die ASG-Steuerung selbstständig folgende Schritte durchgeführt werden:

– Auskuppeln
– Getriebe-Neutralposition
– Anlasser freigeben

Diese vorgenannten Schritte bilden die zweite Anlasserfreigabestrategie, welche in Form einer Übersichtstabelle in 5 gezeigt ist.
Für den Fahrer bedeutet dies, dass anstelle der Schritte

– Wählhebel-Neutralposition einlegen
– Anlasserfreigabe anfordern
–Gewünschte Wählhebel-Fahrposition einlegen (dies entspricht einem typischen Ablauf einer Anlasserfreigabe, wie er in 6 in Form eines Ablaufdiagramms schematisch angedeutet ist) nur die Schritte
– Anlasserfreigabe Anfordern und Halten
– Gewünschte Wählhebel-Fahrposition einlegen

8

Die vorgeschlagenen Strategien können auch geeignet miteinander kombiniert werden. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Strategien auch unabhängig voneinander für verschiedene Wählhebelpositionen realisiert werden. Beispielsweise kann der Rückwärtsgang als sicherheitskritischer eingestuft werden, wobei dann für diese Wählhebelstellung die zweite vorgeschlagene Strategie geeigneter ist.
In 9 ist beispielhaft ein Ablaufplan der Steuerung für die zweite vorgeschlagene Strategie für die Anlasserfreigabe angedeutet.
Eine weitere Variante könnte darin bestehen, dass die Strategien z. B. auf einem Halten der Anlasseranforderung durch den Fahrer beruhen, welches z. B. durch das Halten des Zündschlosses in einer vorbestimmten Klemme, wie z. B. Klemme 50, vorgesehen wird.
Eine weitere Variante der Strategien könnte darin bestehen, dass der Fahrer die Anlasseranforderung nicht halten muss, sondern durch einmaliges Antippen oder dgl. eine entsprechende Aktion der ASG-Steuerung auslöst.
Die vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Strategien können bevorzugt bei automatisierten Schaltgetrieben (ASG), unterbrechungsfreien Schaltgetrieben (USG), Parallelschaltgetrieben (PSG) oder dgl. eingesetzt werden. Insgesamt kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Strategien der Bedienungskomfort für den Fahrer erhöht werden.
Ferner wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche eine Deaktivierung der TCS-Funktion (Traction Control System) bei bestimmten Fahrsituationen ermöglicht.
Es hat sich gezeigt, dass bei einem Fahrzeug mit einer TCS-Funktion das Anfahren und Fahren auf glattem, schlupfigem Untergrund insbesondere an Steigungen problematisch sein kann. Somit sollte das TCS-System zumindest zeitweise deaktiviert werden, um eine Anfahrt bzw. eine Weiterfahrt zu ermöglichen. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass das TCS-System z. B. in zwei Geschwindigkeitsbereiche unterteilt wird. Unterhalb einer Geschwindigkeit von etwa 40 km/h wird eine höchste Traktion des Fahrzeuges gefordert, d. h. es wird nur ein Bremseingriff ermöglicht. Z. B. oberhalb von etwa 40 km/h wird höchste Fahrstabilität gefordert. Bei größeren Steigungen kann das TCS-System derart stark eingreifen, dass die Steigung mit dem Fahrzeug nicht mehr bewältigt werden kann.
Demnach kann vorgesehen sein, dass sobald das automatisierte Schaltgetriebe (ASG) oder dgl. Getriebe ein Bergaufprogramm erkennt, eine Information vorzugsweise über das CAN-Steuergerät gesendet wird, wobei die Information, dass sich das Fahrzeug in einem herauf Zustand befindet mitgeteilt wird. Es ist auch möglich, dass die Information über die Art der Steigung leicht, mittel oder stark oder auch in Prozent dabei mitgeliefert wird. In Abhängigkeit dieser Information kann dann das TCS-System bezüglich seines Eingriffes reduziert oder eventuell komplett abgeschaltet werden.
Es ist auch denkbar, dass die Art der Steigung durch einen geeigneten Neigungssensor oder dgl. bestimmt wird, um diese Information dem TCS-System zur Verfügung zu stellen.
Des weiteren wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche insbesondere das Traktionskontrollsystem TCS oder das elektronische Stabilitätsprogramm ESP bevorzugt bei automatisierten Schaltgetrieben ASG beschreibt.
Insbesondere eine geeignete Strategie gefunden werden, welche eine Kombination der genannten Systeme ermöglicht.
Ein Fahrzeug mit einem TCS-System kann wie folgt angesteuert werden.
Wenn das TCS-System aktiv ist und das Gaspedal nicht betätigt wird, kann die Kupplung vollständig geschlossen werden, um einen Motorschleppmoment-Regelungseingriff (MSR-Eingriff) zu gewährleisten. Ferner kann, wenn das TCS-System aktiv ist, welches bevorzugt durch ein TCS-Aktiv-Bit signalisiert wird, seitens des automatisierten Schaltgetriebes (ASG) kein Gangwechsel durchgeführt werden. Es ist auch möglich, dass, wenn das TCS-System aktiv ist, das automatisierte Schaltgetriebe (ASG) einen Gangwechsel durchführt. Nach dem Gangwechsel kann allerdings nur auf ein Moment aufgebaut werden, welches dem Moment zu Beginn des Gangwechsels entspricht, welches mit dem Übersetzungsverhältnis aus dem alten Gang zum neuen Gang skaliert ist und diesem entspricht.
Wenn ein Gangwechsel bei dem automatisierten Schaltgetriebe (ASG) stattfindet und danach das TCS-System aktiviert wird, kann nach dem Gangwechsel nur auf ein Moment aufgebaut werden, welches dem Moment zu Beginn der Aktivierung des TCS-Systems entspricht. Dieses Moment ist mit dem Übersetzungsverhältnis aus dem alten Gang zum neuen Gang skaliert und entspricht diesem.
Ein TCS-Eingriff kann bevorzugt in zwei Bereiche unterteilt werden. Vorzugsweise können diese Bereiche durch die Fahrzeuggeschwindigkeit voneinander getrennt werden. Beispielsweise unterhalb einer Geschwindigkeit von 40 km/h wird die höchste Traktion gefordert, d. h. es findet nur ein Bremseingriff statt. Oberhalb der Geschwindigkeit von etwa 40 km/h kann die höchste Fahrstabilität gefordert werden. Ein ASG-Gangwechsel wird nun nur im Bereich einer Geschwindigkeit kleiner 40 km/h zugelassen, wenn das TCS-System aktiviert ist.
Ferner kann vorgesehen sein, dass während des Anfahrens und während der Aktivierung des TCS-Systems ein ASG-Gangwechsel erlaubt wird.
Wenn das TCS-System aktiviert war, kann eine Sperrzeit von z. B. 100 ms aktiviert werden. Erst nach Ablauf dieser Sperrzeit kann dann ein Gangwechsel wieder zugelassen werden.
Die vorgeschlagenen Eingriffe bezüglich des TCS-Systems bei unterschiedlichen Fahrsituationen können weiter geeignet modifiziert werden, um die Ansteuerung des automatisierten Schaltgetriebes weiter zu verbessern.
Bei einem Fahrzeug mit einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) können die folgenden Fahrsituationen wie folgt durchgeführt werden.
Wenn das ESP-System aktiv war, kann eine Sperrzeit von etwa 100 ms aktiviert werden. Erst nach Ablauf dieser Sperrzeit kann ein Gangwechsel wieder zugelassen werden.
In Abhängigkeit der möglichen aktiven ESP-Unterfunktionen kann ein Gangwechsel je nach vorliegender Fahrsituation zugelassen oder auch verhindert werden.
Es ist auch möglich, dass, wenn das ESP-System aktiviert ist, eine geeignete Rückschaltverhinderung (RSV) aktiviert wird, welche auch bei Deaktivierung des ESP-Systems für eine bestimmte Nachlaufzeit aktiv bleibt.
Ferner ist es bei aktiviertem ESP-System denkbar, dass die Momentennachführung ausgeschaltet wird, welche auch bei Deaktivierung des ESP-Systems für eine bestimmte Nachlaufzeit aktiv bleibt. Auf diese Weise kann die Kupplungsbelastung erheblich reduziert werden.
Bei aktiviertem ESP-System kann auch vorgesehen sein, dass eine Rückschaltverhinderung (RSV) aktiviert wird, welche, wie bereits erwähnt, auch bei Deaktivierung des ESP-Systems für eine bestimmte Nachlaufzeit aktiv bleibt. Jedoch kann vorgesehen sein, dass die Rückschaltverhinderung sofort zurückgenommen wird, wenn ein Bremseingriff des Fahrers vorgenommen wird, der eine ABS-Regelung bewirkt. Denn durch die ABS-Bremsung befindet sich das Fahrzeug im Schubbetrieb und die ASG-Steuerung fordert gemäß der Fahrzeuggeschwindig keit eine Hochschaltung an. Wenn der Fahrer nun unmittelbar nach der ABS-Bremsung wieder Gas gibt, wirkt sich eine eventuell noch wirksame Rückschaltverhinderung störend darauf aus.
Des weiteren kann bei einem aktivierten ESP-System eine Rückschaltverhinderung (RSV) und/oder eine Hochschaltverhinderung (HSV) aktiviert werden, welche auch bei Deaktivierung des ESP-Systems (Rücknahme des ESP-Aktiv) für eine bestimmte Nachlaufzeit aktiv bleiben.
Während eines Gangwechsels kann das ASG-System eine sogenannte Gangwechsel-Aktiv-Information senden, welche die absolute Priorität des Motormomenteneingriffs während des Gangwechsels gegenüber einem TCS-System oder auch einem ESP-System haben kann.
Insgesamt kann festgestellt werden, dass die beschriebenen Maßnahmen sowohl für den TCS- als auch für den ESP-Eingriff anwendbar sind oder auch umgekehrt. Die vorgeschlagenen Eingriffe können bevorzugt bei sämtlichen Fahrzeugen mit einem automatisierten Getriebe (ASG) mit TCS-System und/oder ESP-System zum Einsatz kommen.
Darüber hinaus beschreibt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung einen möglichen Aufbau des Motormoments nach einem Gangwechsel auf ein Minimum des Fahrerwunschmoments oder auf das durch einen TCS-Eingrift reduzierte Motormoment.
Auf diese Weise soll eine Strategie angegeben werden, welche eine Abstimmung zwischen dem ASG-, dem ABS-, dem TCS- und dem ESP-System ermöglicht.
Bisher wird die Dauer eines Gangwechsels durch einen Bit angezeigt. Dies bedeutet, dass solange der Gangwechsel aktiv ist, bis dieses Bit auf den Wert 1 gesetzt wird. In dieser Zeit kann das TCS-System keinen reduzierenden Motoreingriff vornehmen.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug auf einer glatten Oberfläche, wie z. B. Eis oder dergleichen fährt, können die angetriebenen Räder durch die von dem Fahrer vorgegebene Fahrpedalstellung und dem sich daraus ergebenden Fahrerwunschmoment sowie dem Motormoment durchdrehen. In dieser Situation kann das TCS-System eingreifen und eine Reduktion des Motormoments durchführen, so dass der Radschlupf abgebaut wird und die Räder wieder auf der Oberfläche greifen. Wenn in dieser Situation ein Schaltvorgang durchgeführt wird, kann das Motormoment auf etwa 0 Nm reduziert werden, der neue Gang eingelegt werden und dann das Motormoment wieder auf das Fahrerwunschmoment aufgebaut werden. Nach Ablauf einer nachgeschalteten Wartezeit kann nun das Ende des Gangwechsels durch das schon oben erwähnte Bit signalisiert werden. Erst jetzt kann das TCS-System wieder eingreifen und die durchdrehenden Räder durch eine erneute Reduktion des Motormoments "einfangen", d. h. die durchdrehenden Räder wieder auf der Fläche greifen lassen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Motormoment nach dem Gangwechsel nicht auf das Fahrerwunschmoment (Motormoment) aufgebaut wird, sondern auf ein vorgegebenes Minimum. Das Minimum kann sich aus dem Fahrerwunschmoment oder durch das von dem TCS-System reduzierte Motormoment vor der Reduktion des Motormoments für den Gangwechsel ergeben.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass bei einem aktiven TCS-Eingriff vor dem Gangwechsel das Motormoment nach dem Gangwechsel nur auf das reduzierte TCS-Motormoment wieder aufgebaut wird. Somit wird verhindert, dass die Räder durchdrehen. Sobald das reduzierte Motormoment aufgebaut ist, kann das TCS-System die weitere Momentenüberwachung übernehmen. Nach beendetem TCS-Eingriff kann dann über das TCS-System das Motormoment wieder auf das Fahrerwunschmoment aufgebaut werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass z. B. das Übersetzungsverhältnis von altem Gang zum neuen Gang bei der Berechnung des reduzierten TCS-Motormoments nach dem Gangwechsel berücksichtigt wird. Es sind auch andere Modifikationen dabei denkbar, um die erfindungsgemäße Strategie zum Aufbau bzw. Abbau des Motormoments weiter zu verbessem.
In 20 sind die Verläufe des Fahrerwunschmoments mit strich-punktierter Linie, des Motormoments mit durchgezogener Linie, des durch das TCS-System reduzierten Motormoments mit gestrichelter Linie und die Angabe des Zielgangs/ Istgangs mit punktierter Linie über der Zeit dargestellt. Dabei ist der Zeitraum, in dem der Gangwechsel aktiv ist, und die Zeitersparnis durch die erfindungsgemäße Strategie angedeutet.
Die erfindungsgemäße Momentenauswahl für den Motormomentenaufbau nach einem Gangwechsel kann auch durch das Motorsteuergerät (ECM, engine control module), das Getriebesteuergerät (TCM), das TCS- und/oder ESP-Steuergerät (elektronisches Stabilitäts-Programm) oder dergleichen durchgeführt werden.
Die drei oben genannten Steuergeräte kommunizieren über das Fahrzeugnetzwerk (CAN) miteinander. Sowohl das Getriebesteuergerät als auch das ESP-Steuergerät generieren eine Motormomentenvorgabe für das Motorsteuergerät. Diese Motormomentenvorgabe wird über das Fahrzeugnetzwerk an das Motorsteuergerät übermittelt.
Vorzugsweise werden im wesentlichen vier Szenarien beschrieben, welche in vorteilhafter Weise möglich sind.
Das Motorsteuergerät erhält sowohl vom Getriebesteuergerät als auch vom ESP-Steuergerät eine Motormomentenvorgabe, die vom Motorsteuergerät auch umgesetzt werden soll. Das Motorsteuergerät sollte jetzt entsprechend der Fahrsituation entscheiden, welche der Motormomentenvorgaben die höhere Priorität hat und umgesetzt wird. Bevorzugt können dafür Methoden angegeben werden, wie z. B. eine Minimumauswahl, eine Maximumauswahl oder eine Priorisierung. Bei einer Priorisierung wird in einer bestimmten Situation immer nur die Motormomentenvorgabe des Getriebesteuergeräts oder des ESP-Steuergeräts verwendet.
Das ESP-Steuergerät kann die Entscheidung zwischen der ESP- und der Getriebesteuergerät-Motormomentenvorgabe vorzugsweise nach einer der vorgenannten Methoden treffen und kann diese dann zur Umsetzung an das Motorsteuergerät übermitteln.
Das Getriebesteuergerät kann die Entscheidung zwischen der ESP- und der Getriebesteuergerät-Motormomentenvorgabe vorzugsweise nach einer der vorgenannten Methoden treffen und diese dann zur Umsetzung an das Motorsteuergerät übermittelt.
Ferner kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass sämtliche Steuergeräte in einem gemeinsamen Steuergerät zusammengefasst sind. Auf diese Weise entfällt eine Kommunikation über das Fahrzeugnetzwerk (CAN). Auch hier können eine der vorgenannten Auswert-Methoden oder auch andere Methoden zum Einsatz kommen.
Die erfindungsgemäße Strategie kann bevorzugt bei Fahrzeugen mit einem automatisierten Schaltgetriebe und mit einen einem TCS-System und/oder mit einem ESP-System verwendet werden.
Im weiteren wird eine Ausgestaltung beschrieben, welche die Segelfunktion bei einem Fahrzeug betrifft.
Bei der Segelfunktion wird bei vorbestimmten Fahrsituationen die Kupplung geöffnet, wenn der Fahrer kein Gas gibt und auch nicht die Bremse betätigt.
Beispielsweise kann die Segelfunktion aktiviert werden, wenn der Fahrer vom Gas geht und die Bremse nicht betätigt. Wenn der Fahrer allerdings von der Bremse geht und das Gaspedal nicht betätigt, wird die Segelfunktion nicht aktiviert.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Segelfunktion nur in vorbestimmten Gängen aktiviert wird. Beispielsweise kann die Segelfunktion in den Gängen 2, 3, 4 und 5 oder auch nur in den Gängen 4 und 5 aktiviert werden.
Des weiteren kann die Segelfunktion in Abhängigkeit von bestimmten Geschwindigkeiten z. B. x < Fahrzeuggeschwindigkeit < y oder auch nur bei bestimmten Getriebe- bzw. Motordrehzahlen aktiviert werden.
Die Segelfunktion kann bei einem Gangwechsel automatisch beendet werden, obwohl die Bremse und das Gaspedal nicht betätigt werden. Um die Kraftstoffeinsparung weiter zu erhöhen, kann es auch denkbar sein, die Segeldauer zu verlängern, indem nach einer Schubhochschaltung erst dann eingekuppelt wird, wenn der Fahrerwiederdas Gaspedal betätigt.
Eine nächste Weiterbildung kann vorsehen, dass die Segelfunktion beispielsweise bei einem Back-Out, welches der Situation entspricht, bei der der Fahrer schnell von dem Gaspedal geht, bevorzugt nicht aktiviert wird.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Segelfunktion erst nach einer gewissen Zeit, nachdem vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, aktiviert wird, um ein ständiges häufiges Ein- und Auskuppeln zu vermeiden. Es ist auch möglich, dass die Segelfunktion z. B. während der Warmlaufphase deaktiviert wird, damit der Motor schneller seine Betriebstemperatur erreicht. Ferner ist es möglich, dass die Segelfunktion so appliziert wird, dass diese auch bei aktiviertem Tempomat durchgeführtwerden kann.
Wenn das Ende der Segelfunktion durch das Gasgeben des Fahrers hervorgerufen wird, kann vorgesehen sein, dass erst eingekuppelt wird, wenn die Motordrehzahl etwa der Getriebedrehzahl entspricht. Es ist auch möglich, dass noch weitere Abhängigkeiten dabei vorgesehen werden, wie z. B. die Abhängigkeit von dem Pedalwinkel, d. h. Pedalwinkel > x sofort einkuppeln und beispielsweise Pedalwinkel < x erst einkuppeln, wenn die Getriebedrehzahl etwa der Motordrehzahl entspricht. Es ist denkbar, dass auch andere Bedingungen dabei berücksichtigt werden.
In Verbindung mit dem Vorschlag, dass die Segelfunktion erst nach einer gewissen Zeit, nachdem Bedingungen erfüllt sind, aktiviert wird, kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Segelfunktion nur dann aktiviert wird, wenn während der Wartezeit die Geschwindigkeit nicht erhöht wird. Wenn die Geschwindigkeit steigt, z. B. in Folge eines starken Gefälles oder dgl., da die Kupplung geschlossen ist, kann es sinnvoll sein, dass die Segelfunktion nicht aktiviert wird, weil sonst der Leerlaufregler den Kraftstoffverbrauch ansteigen lässt.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Strategie bei Fahrzeugen mit einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM), einem automatisierten Getriebe (ASG) oder dgl. verwendet werden.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, welche die Bestimmung des Tastpunktes einer Kupplung, insbesondere während der Segelfunktion, vorschlägt.
Auf diese Weise wird somit ein Verfahren zur Bestimmung des Tastpunktes der Lastschaltkupplung während des Fahrbetriebs angegeben.
Erfindungsgemäß kann somit eine Tastpunktadaption bei einer Kupplung durchgeführt werden, welche auch bei einem sich nicht bewegenden Fahrzeug verwendet wird. Dadurch dass die Tastpunktadaption auch während der aktivierten Segelfunktion verwendet wird, kann zum einen eine zusätzliche Möglichkeit zur Tastpunktadaption vorgeschlagen werden und zum anderen kann diese unter Bedingungen, wie z. B. drehender Kupplungsscheibe oder dgl., durchgeführt werden, wobei diese Bedingungen dem Fahrbetrieb näher kommen.
Diese Strategie zur Tastpunktadaption kann sowohl bei unterbrechungsfreien Schaltgetrieben als auch bei jedem automatisierten Kupplungssystem (EKM, ASG, PSG oder dgl.) eingesetzt werden, welches eine Segelfunktion umfasst.
Bei der Beschreibung der vorgeschlagenen Tastpunktadaption werden zunächst Bedingungen für die Tastpunktadaption beschrieben, welche in 10 in Form eines Flussdiagramms dargestellt sind. Dabei handelt es sich um Eintritts- und auch um Austrittsbedingungen für die Tastpunktadaption.
Eintrittsbedingungen können Informationen sein, dass das Fahrzeug segelt. Eine weitere Eintrittsbedingung besteht darin, dass bei der Bestimmung des Tastpunktes der Lastschaltkupplung bei einem unterbrechungsfreien Schaltgetriebe (USG) kein Gang eingelegt sein darf. Es sind auch noch andere Eintrittsbedingungen denkbar.
Als Austrittsbedingungen kann vorgesehen sein, dass beobachtet wird, ob die Segelfunktion nicht aktiv ist. Ferner kann registriert werden, ob die Raddrehzahl eine untere Drehzahlgrenze n_Grenz unterschreitet, bei der die Kupplung in den Zustand haften kommt. Beispielsweise für die Anfahrkupplung ergibt sich diese Drehzahlgrenze n_Grenz durch folgende Gleichung:
Die untere Drehzahlgrenze n_Grenz für die Lastschaltkupplung folgt dagegen aus:
Dabei bedeuten i_Gang die Übersetzung des aktuellen Ganges und i_Differenzial die Übersetzung des Differenzials. Die Tastpunktadaption kann in einzelne Phasen unterteilt werden, welche im folgenden für die LSK-Tastpunktadaption beispielhaft beschrieben werden.
In einer ersten Phase wird die Anfahrkupplung geschlossen. Bei einer zweiten Phase wird abgewartet bis die Motordrehzahl auf die Leerlaufdrehzahl abgefallen ist und sich stabilisiert hat. Eine dritte Phase sieht vor, dass ein Mittelwert des Motormomentes M_Mot,LSK,auf über einen bestimmten Zeitraum gebildet wird. In einer vierten Phase wird die Lastschaltkupplung (LSK) bei einem bestimmten Tastmoment M_Tast geschlossen. Gemäß der fünften Phase wird abgewartet, bis sich die Motordrehzahl stabilisiert hat und der Mittelwert des Motormomentes M_Mot,LSK,Tast über einen bestimmten Zeitraum gebildet worden ist. In einer sechsten Phase wird die Lastschaltkupplung geöffnet. In einer siebenten Phase ist vorgesehen, dass eine Änderung des aktuellen Tastpunktes TP bevorzugt nach folgender Gleichung durchgeführt wird: TP = TP + (|MMot,LSK,Tast – MMot,LSK,auf| – MTast)·Faktor
Mit Hilfe des konstanten Faktors kann die Umrechnung von Nm in mm erfolgen. Schließlich wird bei einer achten Phase die Anfahrkupplung geöffnet.
In 11 ist eine Messung einer Tastpunktadaption bei einer Lastschaltkupplung über die Zeit dargestellt, wobei die einzelnen Phasen der Tastpunktadaption und die entsprechenden Größen dargestellt sind.
Es ist möglich, dass weitere Phasen bei der vorgeschlagenen Tastpunktadaption berücksichtigt werden oder auch vorhandene Phasen modifiziert werden. Denkbar ist auch das Weglassen von bestimmten Phasen.
Nachfolgend wird bei einer nächsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eine Neutralreferenzfahrt mit einer Neutralerkennung beschrieben.
Bei einer Getriebebetätigung, wie z. B. dem sogenannten Activ-Interlock, ist die Neutralreferenzfahrt nicht gleichzusetzen mit der Neutralerkennung, da der Schaltfinger unabhängig von den Schaltgabeln verfahrbar ist. Es hat sich dabei gezeigt, dass bei der Benutzung der halben Gassen oder auch der Neutralgasse automatisch sämtliche Gänge in den Neutralzustand geschaltet werden, welches nicht unbedingt beabsichtigt wird.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Neutralstellung durch leichtes Tasten in den Gängen während der Neutralreferenzfahrt erkannt werden kann.
Wenn sämtliche Gänge ausgelegt sind, steht dem Schaltfinger eine breite Gasse L₂ zur Verfügung. Dies ist insbesondere aus den 12 und 13 ersichtlich.
In 12 werden Schaltgabeln mit den Schaltfingern gezeigt. In 13 ist ein H-Schaltbild mit den entsprechenden Schaltfingern dargestellt.
Wenn kein Gang eingelegt ist, kann sich der Schaltfinger in dem Band L₂ kraftfrei bewegen, ohne dass eine Schaltgabel berührt wird. Sollte ein Gang eingelegt sein, kann das Band je nach Bedarf an der oberen und unteren Grenze von L₁ begrenzt werden.
Bei einer Neutralreferenzfahrt kann vorgesehen sein, dass bevorzugt von der linken auf die rechte Seite der Neutralgasse getastet wird. Wenn nun noch auf einer Seite, z. B. auf der rechten Seite zwischen dem 5. und 6. Gang, kraftfrei nach oben und unten getastet wird, kann an Hand der zurückgelegten Wege des Schaltfingers festgestellt werden, ob ein Gang eingelegt ist oder nicht.
In 14 ist schematisch eine Neutralreferenzfahrt bei eingelegtem Gang R, 1, 2, 3 und 4 dargestellt. Sollte der 5. oder 6. Gang eingelegt sein, können sich die zurückgelegten Wege beim Tastvorgang in der Gasse, wie in 15 dargestellt, verändern. In 15 ist die Neutralreferenzfahrt bei eingelegtem 5. Gang dargestellt.
Im weiteren wird eine nächste Ausgestaltung beschrieben, bei der eine Anfahrt eines Fahrzeuges mit einer Wandlerkupplung nachgeahmt wird. Insbesondere wird dies bei einem Fahrzeug mit einer trockenlaufenden Kupplung durchgeführt.
Es hat sich gezeigt, dass bei gleicher Fahrpedalstellung bei einem Fahrzeug mit Wandlerkupplung die Anfahrbeschleunigung deutlich höher ist als bei einem Fahrzeug mit konventioneller trockenlaufenden Kupplung. Dies ist insbesondere die Folge der großen Momentumwandlung bei hohem Drehzahlverhältnis. Dies ergibt sich insbesondere aus 16, wobei zwei Diagramme dargestellt sind, welche die Eingangs- und die Ausgangsgrößen der Wandlerkupplung zeigen. Dabei sind in dem oberen Diagramm die Verläufe der Ausgangsdrehzahl und der Eingangsdrehzahl über der Zeit dargestellt. In dem unteren Diagramm sind die Verläufe des Ausgangsmomentes und des Eingangsmomentes über der Zeit gezeigt.
Eine derartige Anfahrbeschleunigung kann auch bei einem Fahrzeug mit trockenlaufender Kupplung gewünscht werden.
Die erfindungsgemäße Lösung kann nun darin bestehen, dass bevorzugt die Übersetzung der Fahrpedalstellung zur Motorleistung dynamisch verändert wird. Da diese Übersetzung in der Regel in der Motorsteuerung durchgeführt wird, handelt es sich dabei grundsätzlich um eine Funktion der Motorsteuerung. Die Getriebesteuerung könnte dies jedoch auch durchführen und das berechnete Moment von der Motorsteuerung anfordern.
Bei der Anfahrt wird zeitweise das vom Fahrer gewünschte Motormoment aus einer virtuellen Pedalstellung bestimmt, welche größer als die tatsächliche Pedalstellung ist. Daraus ergibt sich ein größeres Moment und eine stärkere Fahrzeugbeschleunigung.
Ein entsprechendes Diagramm, welches die tatsächliche Pedalstellung und die virtuelle Pedalstellung über der Zeit darstellt, ist in 17 gezeigt.
Da diese Beschleunigung auch gewünscht ist, wenn bei kleiner Geschwindigkeit das Gaspedal betätigt wird, kann die Funktion aktiviert werden, sobald die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer bestimmten Schwelle liegt. Diese Schwelle kann z. B. 10 km/h oder dergleichen sein. Die virtuelle Pedalstellung kann nach verschiedenen Algorithmen berechnet werden. Beispielsweise bei der Anfahrt kann die Pedalstellung mit einem Faktor, welcher z. B. den Wert 3 annimmt, multipliziert werden und dann durch 100% der tatsächlichen Pedalstellung begrenzt werden. Dabei kann bei Erreichen dieser 100% Grenze die Funktion abgeschaltet werden, wenn die Motordrehzahl über eine Schwelle kommt, welche z. B. bei 3000 U/min liegen kann.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Funktion ausgeschaltet wird, wenn der Schlupf abgebaut worden ist. Im Gegensatz zu einem Drehmomentenwandler erfolgt hier keine Erhöhung der Anfahrdrehzahl. Wenn dies nicht gewünscht wird, kann die erfindungsgemäße Anfahrstrategie der Kupplung entsprechend modifiziert werden.
Eine weitere Möglichkeit kann vorsehen, dass bei aktivierter Übersetzungs-Funktion die virtuelle Pedalstellung den Ausgang eines Filters bildet.
Dabei kann vorgesehen sein, dass, solange die Beschleunigung gewünscht ist, also die Motordrehzahl unterhalb einer Schwelle von z. B. 3000 U/min liegt, die mit dem Faktor 3 multiplizierte Pedalstellung als Filtereingang dienen kann. Falls die ergebene virtuelle Pedalstellung kleiner als die tatsächliche Pedalstellung ist, kann der virtuellen Pedalstellung die tatsächliche Pedalstellung zugewiesen werden, falls diese größer als 100 ist, kann der virtuellen Pedalstellung der Wert 100 zugewiesen werden.
Wenn die Beschleunigung nicht mehr gewünscht wird, wenn z. B. die Motordrehzahl über einer Schwelle liegt, kann die tatsächliche Pedalstellung als Filtereingang verwendet werden, bis der Unterschied zwischen der tatsächlichen und virtuellen Pedalstellung gering wird, beispielsweise kleiner als 5%. Dann kann die Funktion ausgeschaltet werden. Aus Sicherheitsgründen kann die Funktion auch ausgeschaltet werden, sobald der Schlupf abgebaut worden ist, um den Fahrer nicht durch Eingriffe zu überraschen.
Diese vorbeschriebene Vorgehensweise kann an Hand des in 18 dargestellten Programmablaufdiagramms nachvollzogen werden, wobei mit tP die tatsächliche Pedalstellung und mit vP die virtuelle Pedalstellung bezeichnet sind.
In 19 sind die sich aus der vorgeschlagenen Strategie ergebenen Verläufe der tatsächlichen Pedalstellung und der virtuellen Pedalstellung über der Zeit dargestellt.
Es ist auch möglich, dass die tatsächliche Pedalstellung mit einem Faktor multipliziert wird, der selbst proportional zum Drehzahlverhältnis ist. Es ist auch denkbar, dass der Verlauf der virtuellen Pedalstellung auch auf andere Art und Weise modifiziert wird.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Strategie zur Anfahrbeschleunigung bei Parallelschaltgetrieben (PSG) oder dgl. Getrieben eingesetzt werden.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Rechner- oder Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von zumindest einem bestimmten Betriebszustand und/oder eines bestimmten elektronischen Signals mindestens eine Maßnahme automatisiert von der Rechner- oder Steuereinheit durchgeführt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 enthaltend einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Rechner- oder Steuereinheit, wobei die Rechner- oder Steuereinheit eine Einrichtung zur Bestimmung des Betriebszustands und zur Ansteuerung des Antriebstrangs sowie zur Erkennung bestimmter elektronischer Signale aufweist, derart, dass in Abhängigkeit von zumindest einem bestimmten Betriebszustand und/oder eines bestimmten elektronischen Signals mindestens eine Maßnahme automatisiert durchführbar ist.
Verfahren zum Anlassen eines Antriebsmotors in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Anlasser zum Starten des Antriebsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Durchführung von zumindest einem bestimmten manuellen Verfahrensschritt durch den Fahrer der Antriebsmotor automatisiert gestartet wird.
Vorrichtung zum Anlassen eines Antriebsmotors in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Anlasser zum Starten des Antriebsmotors und zumindest eine Rechner- und Steuereinheit, wobei die Rechner- oder Steuereinheit zum automatisierten Starten des Antriebsmotors entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 3 ausgebildet ist.
Verfahren zur Bestimmung der neutralen Gangposition eines mittels einer Getriebeaktorik mit mindestens einem Betätigungsglied automatisiertes Kraftfahrzeugschaltgertriebe mit bestimmten Schaltgassen, in denen das Betätigungsglied verfahrbar ist, wobei das Betätigungsglied in den Schaltgassen derart verfahren wird, dass die neutrale Gangposition ertastet wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 enthaltend ein mittels einer Getriebeaktorik mit einem Betätigungsglied automatisiertes Kraftfahrzeugschaltgertriebe mit bestimmten Schaltgassen, in denen das Betätigungsglied antreibbar durch die Getriebeaktorik verfahrbar ist, wobei das Betätigungsglied in den Schaltgassen derart verfahrbar ist, dass die neutrale Gangposition des automatisierten Schaltgetriebes ertastbar ist.
Verfahren zur Ansteuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor zur Erzeugung einer Motorleistung und mit einem Fahr pedal zur Steuerung des Antriebsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass bei bestimmten Betriebszuständen die Übersetzung der Fahrpedalstellung zur Steuerung der Erzeugung der Motorleistung in Abhängigkeit von bestimmten Parametern verändert wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 enthaltend einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor zur Erzeugung einer Motorleistung und mit einem Fahrpedal zur Steuerung des Antriebsmotors sowie zumindest einer Rechner- oder Steuereinheit, wobei die Rechner- oder Steuereinheit zum Erkennen bestimmter Betriebzustände und zum Erkennen der Fahrpedalstellung sowie zum Übersetzen der Fahrpedalstellung in bestimmte Signale zum Ansteuern des Antriebsmotors ausgebildet ist, derart, dass bei bestimmten Betriebzuständen die Übersetzung der Fahrpedalstellung zur Steuerung der Motorleistung in Abhängigkeit von bestimmten Parametern veränderbar ist.
Verfahren zur Ansteuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Schaltgetriebe sowie zumindest einer in Wirkverbindung mit dem Antriebsstrang angeordneten elektrischen Maschine und zumindest einer im Kraftfluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe zum An- oder Abkoppeln der Brennkraftmaschine und/oder zum An- oder Abkoppeln der elektrischen Maschine vom Schaltgetriebe angeordneten Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug in Ab hängigkeit von zumindest einem Betriebszustand von der Brennkraftmaschine und/oder der elektrischen Maschine angetrieben wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9 enthaltend einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Schaltgetriebe sowie zumindest einer in Wirkverbindung mit dem Antriebsstrang angeordneten elektrischen Maschine und zumindest einer im Kraftfluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem Schaltgetriebe zum An- oder Abkoppeln der Brennkraftmaschine und/oder zum An- oder Abkoppeln der elektrischen Maschine vom Schaltgetriebe angeordneten Kupplung sowie zumindest einer Rechner- oder Steuereinheit, wobei die Rechner- oder Steuereinheit eine Einrichtung zum Ansteuern des Antriebsstrangs aufweist, derart, dass das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von zumindest einem Betriebszustand von dem Antriebsmotor und/oder der elektrischen Maschine antreibbar ist.
Verfahren zur Ansteuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugbeladungszustand mittels bereits im Kraftfahrzeug verfügbarer bestimmter Sensorsignale ermittelt, insbesondere aus diesen berechnet wird, und als Steuergröße verwendet wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 enthaltend einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit zumindest einer Rechner- oder Steuereinheit, wobei die Rechner- oder Steuereinheit zum Bestimmen insbesondere zum Berechnen des Fahrzeugbeladungszustands aus bestimmten Sensorsignalen und zur Verwendung des ermittelten Fahrzeugbeladungzustands als Steuergröße ausgebildet ist.