DE19744051A1

DE19744051A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19744051A1
Application number: DE19744051A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Woerner; Franz Kosik; Klaus Dr Kuepper; Michael Dr Salecker
Original assignee: Daimler Benz AG; LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK GS Verwaltungs GmbH and Co KG; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1996-10-10
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 1998-04-16
Also published as: BR9704996A; GB2318848B; GB9721204D0; GB2318848A; ITMI972294A1; FR2754494A1; FR2754494B1; IT1295304B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Motor, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wie beispielsweise Kupplung, bei welchem die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelemen tes, wie beispielsweise Schalthebel, manuell wählbar ist, wobei eine Sensor einrichtung eine manuelle Betätigung des Bedienelementes detektiert und ein eine Betätigung repräsentierendes Signal an eine Steuereinheit weiterleitet, die Steuereinheit steht mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elektronikeinheiten in Signalverbindung, wobei die Steuereinheit das Motormoment bestimmt und ein Sensor eine Lasthebelstellung eines Lasthebels, wie Gaspedal, detektiert, die Steuereinheit aus zumindest einem Signal eine Kenngröße einer fahrerseitigen Betätigung eines Elementes ermittelt und von der Steuereinheit ein Steuersignal erzeugbar ist, woraufhin das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes mittels eines Aktors ausgerückt wird.

Bei Fahrzeugen mit automatisiertem Drehmomentübertragungssystem, wie Kupplung, sorgt die geschlossene Kupplung im Antriebsstrang bei eingelegtem Gang für eine Kraftübertragung von dem Motor zu dem Getriebe und zu den nachgeordneten antreibbaren Rädern. Wenn fahrerseitig eine Änderung einer Getriebeübersetzung eingeleitet wird, wie dies mittels des Bedienelementes durchgeführt werden kann, muß die Kupplung ausgerückt werden.

Bei einer Betätigung des Bedienelementes detektiert ein Sensor eine solche Betätigung und leitet ein eine Betätigung repräsentierendes Signal an die Steuereinheit weiter. Die Steuereinheit kann aufgrund einer detektierten Betätigung die Kupplung ausrücken. Dieses Ausrücken kann bei einem unbeabsichtigten Betätigen des Bedienelementes bei einem hohen anliegenden Motormoment zu einem unkomfortablen Motorhochlauf führen. Bei solchen Kraftfahrzeugen ist nach der US-PS 5099969 bekannt geworden, daß ein fahrerseitig gewünschter Schaltvorgang durch eine Betätigung des Bedienelementes nur dann zugelassen wird, wenn bei der Betätigung des Bedienelementes das Motormoment unterhalb eines Grenzwertes ist. Wenn das Motormoment über einem Grenzwert ist, wird der Schaltvorgang verhindert und die Kupplung wird nicht ausgerückt.

Dies kann jedoch nachteilig sein, wenn bei einem schnellen Schaltvorgang geschaltet werden soll, obwohl das Motormoment noch nicht unter den Grenzwert abgesunken ist. Auch bei schnellen Schaltvorgängen mit einem schnellen Freigeben des Lasthebels kann aufgrund von Trägheiten des Systems und internen Zeitkonstanten das Motormoment nicht beliebig schnell unter den Grenzwert absinken, obwohl der Fahrer die Betätigung des Schalthebels in der Regel gleichzeitig mit der Entlastung des Lasthebels, wie Gaspedales, beginnt oder durchführt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welchem bei einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem schnelle Schalt vorgänge durchgeführt werden können und die Nachteile des Standes der Technik verringert oder beseitigt werden. Insbesondere soll ein Schaltvorgang in Abhängigkeit der fahrerseitigen Betätigung von beispielsweise Bedienelement zum Gangwechsel und/oder Lasthebel zugelassen werden oder verhindert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit automatisiertem Drehmomentübertragungssystem zu schaffen, bei welchem die Getriebestufen des Getriebes sicher und funktionstüchtig in im wesentlichen allen relevanten Betriebssituationen ge schaltet werden können.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Steuersignal erzeugt wird wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes das Motormoment einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet, wobei der Wert des vorgebbaren Grenzwerts in Abhängigkeit zumindest einer Kenngröße veränderbar ist.

Zweckmäßig kann es erfindungsgemäß sein, wenn der vorgebbare Grenzwert in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit dα/dt einer Kenngröße α veränderbar ist.

Ebenfalls kann es vorteilhaft sein, wenn der vorgebbare Grenzwert als Funktion einer Kenngröße, wie der Änderungsgeschwindigkeit der Lasthebelstellung, veränderbar ist.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der vorgebbare Grenzwert innerhalb vorgebbarer Schranken veränderbar ist.

Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn der vorgebbare Grenzwert bei einer fahrerseitigen Rücknahme der Lasthebelposition, wie bei einer fahrerseitigen Freigabe des Lasthebels, als Funktion der Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße erhöht wird.

Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn bei einer Rücknahme der Lasthebelposition, wie bei einer fahrerseitigen Freigabe des Lasthebels, der vorgebbare Grenzwert als Funktion der Änderungsgeschwindigkeit der Lasthebelstellung erhöht wird.

Zweckmäßig ist es, wenn der vorgebbare Grenzwert als Funktion einer negativen Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße erhöht wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der vorgebbare Grenzwert bei einer positiven Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße unverändert bleibt.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn bei einem fahrerseitigen Betätigen des Lasthebels, wie bei einer fahrerseitigen Erhöhung der Lasthebelposition, der vorgebbare Grenzwert als Funktion der Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße, wie der Lasthebelstellung, reduziert wird.

Erfindungsgemäß kann es vorteilhaft sein, wenn der vorgebbare Grenzwert bei einer positiven Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße reduziert wird.

Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn der vorgebbare Grenzwert M_Grenz für das Motormoment nach

M_Grenz = M₀ - k * dα/dt

verändert wird, mit einem Anfangswert M₀ des vorgebbaren Grenzwertes, einer Konstanten k und der Änderungsgeschwindigkeit dα/dt einer Kenngröße α.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn der vorgebbare Grenzwert M_Grenz für das Motormomentes nach

M_Grenz- M₀ - k(α, dα/dt,. . .) * dα/dt

veränderbar ist, mit einem Anfangswert M₀ des vorgebbaren Grenzwertes, einer Funktion k(α, dα/dt,. . .) und der Änderungsgeschwindigkeit dα/dt einer Kenngröße α, wobei die Variable k(. . .) eine Funktion von α, dα/dt und/oder von gegebenenfalls anderen Größen, wie beispielsweise der Zeit t, ist.

Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn der vorgebbare Grenzwert nach einer Erhöhung oder Reduzierung in Abhängigkeit einer Kenngröße als Funktion der Zeit wieder auf einen vorgebbaren Sollwert M₀ zurückgeführt wird.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der vorgebbare Grenzwert nach einer Erhöhung oder Reduzierung in Abhängigkeit einer Kenngröße als Funktion der Zeit mit einer vorgebbaren Zeitverzögerung wieder auf einen vorgebbaren Sollwert M₀ zurückgeführt wird.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn eine Kenngröße beispielsweise eine Lasthebelposition, eine Drosselklappenstellung, eine Einspritzzeit und/oder eine Einspritzmenge ist.

Nach einem weiteren Gedanken kann es vorteilhaft sein, wenn statt des Motormomentes eine das Motormoment repräsentierende Größe überwacht wird und bei Unterschreitung dieser Größe unter einen Grenzwert bei einer Betätigung des Bedienelementes die Kupplung ausgerückt wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ansteuerung eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems in Verwendung beispielsweise innerhalb eines Kraftfahrzeuges.

Die Erfindung wird anhand der Fig. näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs,

Fig. 2 ein Blockschaltbild,

Fig. 3 ein Diagramm,

Fig. 4 ein Diagramm und

Fig. 5 ein Blockschaltbild.

Die Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 in einer schematischen Darstellung mit einem Motor 2, wie Antriebseinheit, einem Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung, und einem Getriebe 4. Dem Getriebe 4 ist eine Antriebswelle 5 und ein Differential 6 sowie die angetriebenen Achsen 7a und 7b nachgeordnet, wobei die Räder 8a, 8b mittels der angetriebenen Achsen 7a und 7b angetrieben werden. Das Fahrzeug kann beispielsweise mit einem zuschaltbaren Vierradantrieb versehen sein. Dies ist in der Fig. 1 jedoch nicht dargestellt.

Das Drehmomentübertragungssystem 3, wie beispielsweise Reibungskupp lung, Magnetpulverkupplung oder Drehmomentwandler mit Wandlerüber brückungskupplung ist in der Fig. 1 als Drehmomentübertragungssystem 3 im Antriebsstrang zwischen Motor 2 und Getriebe 4 angeordnet dargestellt, wobei das Drehmomentübertragungssystem 3 auch abtriebsseitig nach dem Getriebe 4 angeordnet sein kann, wie dies beispielsweise bei stufenlos einstellbaren Teilgetrieben (CVT) zweckmäßig sein kann.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 besteht in der Darstellung der Fig. 1 aus einer Kupplungsscheibe mit Reibbelägen 3b, einer Druckplatte 3c sowie aus einem Kupplungsdeckel 3d und einer Tellerfeder 3e. Diese Teile des Drehmomentübertragungssystems können auf ein Schwungrad 3a montiert werden, wobei diese auch mit dem Schwungrad 3a als vormontierbare Einheit zusammengebaut werden können. Das Schwungrad 3a kann auch ein sogenanntes Zwei-Massen-Schwungrad sein, welches zwischen Primär- und Sekundärmasse einen Torsionsdämpfer vorsieht. Die Tellerfeder 3e wird mittels des Ausrücklagers 3f zum Einrücken oder zum Ausrücken der Kupplung beaufschlagt, wobei durch die Beaufschlagung der Tellerfederzun gen mittels des Ausrücklagers 3f die Kupplung in einen Zustand überführt werden kann oder eingestellt werden kann, welcher beispielsweise der völlig eingerückte oder der völlig ausgerückte Zustand oder ein Zustand zwischen diesen beiden Grenzzuständen ist. Dadurch kann das von dem Drehmoment übertragungssystem 3 übertragbare Drehmoment im Bereich zwischen null und dem maximalen Wert beliebig eingestellt und fixiert werden.

Das Ausrücklager 3f wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mittels eines Ausrückhebels 9 betätigt, wobei der Ausrückhebel über eine hydraulische Strecke mit Nehmerzylinder 10, Hydraulikleitung 11 und Aktor 1 2 betätigt wird. Der Aktor 12 enthält eine Stelleinrichtung 12a, welche im Falle einer Verwendung einer hydraulischen Strecke einen Geberzylinder und eine Antriebseinheit zur Betätigung des Geberzylinders enthält. Weiterhin enthält der Aktor 12 eine elektronische Einrichtung 12b, wie Steuereinheit, welche die einkommenden Signale von beispielsweise Sensoreinrichtungen, Sensoren oder anderen Elektronikeinheiten empfängt, speichert, aus Speichern abruft und/oder verarbeitet und welche Steuersignale erzeugt, um den Aktor anzusteuern, damit das Drehmomentübertragungssystems ein- oder ausrückt wird.

Das Getriebe 4 ist ein Getriebe bei welchem zwischen verschiedenen Getriebeübersetzungen, wie Gängen, mittels eines Bedienelementes 13 unterschieden werden kann. Zur Wahl einer Getriebeübersetzung von einer Mehrzahl von Getriebeübersetzungen wird das Bedienelement 13 in die dafür vorgesehene Position gebracht oder in einer dafür vorgesehenen Art und Weise betätigt. Diese Betätigung kann manuell oder automatisiert erfolgen. Das Bedienelement zur manuellen, fahrerseitigen Betätigung kann als Schalthebel oder als elektronisches Element ausgebildet sein.

Die Vorrichtung zum Ausrücken des Drehmomentübertragungssystems kann, wie oben dargestellt, mittels eines Druckmittelsystems erfolgen, wobei das Druckmittelsystem ein Hydrauliksystem, ein pneumatisches System oder ein anderes fluidbetätigtes System sein kann. Der Ausrücker kann in diesen Fällen auch ein druckmittelbetätigter Zentralausrücker sein. Weiterhin kann die Betätigung auch über mechanische Mittel erfolgen, wie beispielsweise elektromotorisch über ein Gestänge.

Eine Sensoreinrichtung 14 kann an dem Bedienelement 13 angelenkt oder angeordnet sein, wodurch eine Betätigung des Bedienelementes durch diese Sensoreinheit 14 detektiert wird. Die Detektion einer Betätigung kann durch eine Messung einer auf das Bedienelement einwirkenden Kraft oder durch eine Messung einer Position, Positionsänderung oder einer Geschwindigkeit oder Beschleunigung erfolgen. Weiterhin kann bei einer Überschreitung eines Grenz- oder Schwellenwertes bei einer Bewegung oder Betätigung des Bedienelementes die Betätigung detektiert werden.

Der Sensor oder die Sensoreinrichtung 14 kann ein weg- oder geschwindig keits- oder beschleunigungs- oder kraftabhängiger Sensor sein, welcher eine Bewegung des Bedienelementes oder eines damit verbundenen Elementes oder eine Kraft auf das Bedienelement oder auf ein damit verbundenes Element detektiert oder detektieren kann.

Weiterhin kann am Getriebe 4 ein Sensor 15 angeordnet sein, welcher die Position des eingelegten Ganges detektiert, indem beispielsweise die Position von getriebeinternen Schaltelementen sensiert wird.

Die Sensoren, wie Drosselklappensensor 16, wie Raddrehzahl- oder Geschwindigkeitssensor 17 (Fahrzeuggeschwindigkeitssensor), Motor drehzahlsensor 18 und weitere Sensoren können im/am Fahrzeug vorgesehen sein und mit der Steuereinheit über Signalleitungen verbunden sein. Ein Türsensor, welcher detektiert, ob eine Tür geöffnet ist, kann ebenfalls am Fahrzeug angeordnet sein.

Die Steuereinheit kann aus den Daten der Sensoren Kenngrößen ermitteln, wobei diese Kenngrößen die Sensorsignale selbst oder von diesen abgeleitete oder verarbeitete Größen oder Signale sind, wie beispielsweise eine Änderungsgeschwindigkeiten von Kenngrößen oder von Sensorsignalen, wie Gradienten, berechnen, die zur Bewertung einer fahrerseitigen Schaltabsicht herangezogen werden können. Diese Änderungsgeschwindigkeiten oder Gradienten können beispielsweise durch numerische Verfahren, wie durch Differenzenquotienten, berechnet werden. Die Steuereinheit 12 ermittelt aus diesen Sensordaten und anderen Daten sowie aus Systemeingangsgrößen den Fahrzustand und generiert ein Steuersignal zur Betätigung des Drehmoment übertragungssystems 3, falls eine Schaltabsicht als vorliegend gewertet wird.

Als Kenngröße werden Sensorsignale oder davon abgeleitete oder verarbeitete Signale verwendet, wie beispielsweise die Lasthebelstellung, die Änderungsgeschwindigkeit der Lasthebelstellung und/oder andere verarbeitete oder gefilterte Signale. Die Kenngröße stellt somit eine Größe für eine fahrerseitige Betätigung eines Betätigungselementes dar. Die Änderungsgeschwindigkeit der Lasthebelstellung ist somit eine Kenngröße für die fahrerseitige Gaspedalbetätigung.

Wird fahrerseitig das Bedienelement des Getriebes betätigt, so wird mittels der Steuereinheit und des Aktors das Drehmomentübertragungssystem ausgerückt, indem ein Steuersignal zum Öffnen des Drehmomentübertragungssystems generiert wird. Dies erfolgt in der Regel aber nur, wenn das berechnete oder bestimmte Motormoment kleiner oder gleich einem vorgebbaren Grenzwert M_Grenz des Motormomentes ist. Weiterhin kann eine fahrerseitige Schaltabsicht unterdrückt oder als nicht abgegeben gewertet werden, wenn das bestimmte Motormoment den Grenzwert M_Grenz überschreitet.

Das Kraftfahrzeug 1 verfügt weiterhin über ein Gaspedal 20, wie Lasthebel, sowie über ein Betätigungselement einer Bremse 21, wie Betriebsbremse, sowie über ein Betätigungselement 22 für eine Bremse, wie Feststellbremse. An dem Lasthebel 20 ist zumindest ein Sensor 23 angeordnet, welcher die Position oder die Betätigung α des Lasthebels ermittelt. Dadurch kann auch ermittelt werden, ob eine vorhandene oder nicht vorhandene Betätigung vorliegt. Als Sensor für die Ermittlung, ob das Pedal oder der Lasthebel betätigt ist oder nicht, kommt weiterhin ein Leerlaufschalter in Frage, welcher eingeschaltet ist, wenn das Pedal unbetätigt ist und welcher ausgeschaltet ist, wenn das Pedal betätigt ist. Dieser Leerlaufschalter kann durch die von dem Sensor ermittelten Betätigung elektronisch ersetzt werden, im dem ein Betätigungsbit gesetzt werden kann, wenn der Sensor 23 eine nicht verschwindende Betätigung detektiert.

An dem Betätigungselement der Betriebsbremse 21, wie Bremspedal, kann ein Bremsschalter 24 angeordnet sein, welcher detektiert, ob die Bremse betätigt ist. Ein solcher Bremsschalter kann ebenso an dem Betätigungselement 22 für die Feststellbremse angeordnet sein, wobei der Sensor 25 detektiert, ob die Feststellbremse betätigt ist.

Die Sensorikeinrichtung 23 des Lasthebels 20 ist mit einer Motorelektronik 30 signalverbunden, so daß über eine Gaspedalbetätigung oder Lasthebelbetätigung die Motordrehzahl und das Motormoment nach vorgegebenen Verfahren von der Motorelektronik 30 gesteuert wird.

Anhand der in der Steuereinheit 12 eingehenden Signale, wie Meßdaten oder Systemeingangsgrößen kann das anliegende Motormoment ermittelt werden. Das an liegende Motormoment ist das aktuelle Motormoment abzüglich /zuzüglich der Momente, die von Nebenaggregaten aufgenommen oder abgegeben werden. Als Nebenaggregat sei beispielsweise die Klimaanlage oder ein Schwungnutzspeicher genannt. Weiterhin können Schleppmomente berücksichtigt werden.

Weiterhin kann ermittelt werden, ob eine Betätigung des Bedienelementes 13 vorliegt und es kann ermittelt werden, ob eine Bremse 21, 22 betätigt ist, und ob das Gaspedal, wie Lasthebel, betätigt ist. Die Steuereinheit 12 erkennt eine Schaltabsicht durch eine Betätigung des Bedienelementes 13 anhand der eingehenden Signale der Sensoren 14 und/oder 15. Ob die Schaltabsicht als Schaltwunsch von der Steuereinheit gewertet oder akzeptiert wird, und ein Steuersignal zum Öffnen der Kupplung erzeugt wird, hängt von den Systemparametern ab.

Es ist beispielsweise nicht in jeder Situation zweckmäßig, daß ein Schalt absichtsignal auch derart bewertet wird, daß ein Schaltvorgang vorliegt. In der Regel wird als Bedingung für einen gewünschten Gangwechsel oder für ein Herausnehmen eines Ganges vorausgesetzt, daß das Motormoment kleiner ist als ein vorgebbarer Grenzwert und/oder, daß die Betätigung des Lasthebels kleiner ist als ein vorgebbarer Grenzwert, das heißt beispielsweise, daß der Lasthebel unbetätigt ist und der Leerlaufschalter dies signalisiert.

Ermittelt die Steuereinheit 12 anhand ihrer Eingangssignale, wie Sensorwerte und anderer Signale, eine fahrerseitige Betätigung des Bedienelementes, wie Schaltabsicht, wird diese zunächst überprüft, bevor die Kupplung gesteuert oder geregelt ausgerückt wird.

Es ist zweckmäßig, wenn die Schaltabsicht durch die Steuereinheit verhindert wird, wenn das Motormoment einen bestimmten Grenzwert überschreitet, wobei der Grenzwert in Abhängigkeit zumindest einer Kenngröße variierbar ist. Das dazu bestimmte Motormoment abzüglich beispielsweise von Schlepp momenten und Momenten aufgrund von Nebenverbrauchern wird von der Steuereinheit mit einem vorgebbaren Grenzwert verglichen und im Falle der Überschreitung des Motormomentes über den Grenzwert wird eine Schalt absicht als unzulässig gewertet und das Drehmomentübertragungssystem wird nicht ausgerückt. Dies soll Fehlauslösungen verhindern, da davon ausgegangen wird, daß der Fahrer nicht schalten möchte während er ein Moment (Leistung) fordert.

Bei fahrerseitig schnell durchgeführten Schaltvorgängen, bei welchen das Bedienelement 13 schnell betätigt wird und der Lasthebel 20 fahrerseitig relativ schnell freigegeben wird oder zurückgenommen wird, kann es unter bestimmten Voraussetzungen vorkommen, daß das Motormoment M_mot nicht schnell genug unter den Grenzwert M_Grenz absinken kann und daraufhin die Steuereinheit 12 die Schaltabsicht als nicht vorliegend wertet und die Kupplung nicht ausrückt, obwohl der Fahrer gezielt einen Schaltvorgang durch eine Betätigung des Bedienelementes einleitet.

Ursache für eine nicht instantane Reduzierung des Motormomentes M_mot bei einer Lasthebelrücknahme ist beispielsweise die Massenträgheit der rotierenden Massen des Motors. Weiterhin dauert es eine gewisse Zeit, bis der Fahrer den Lasthebel zumindest soweit reduziert hat, damit das resultierende Motormoment unterhalb des vorgebbaren Grenzwertes liegt. Dies dauert eine gewisse Zeit, auch wenn die Motorelektronik und der Motor sofort reagieren könnten.

Das Motormoment berechnet sich unter anderem aus der Position oder Stellung des Lasthebels respektive aus der daraus resultierenden Drosselklappenstellung und/oder der Einspritzzeit oder -menge. Es reagiert jedoch mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung auf das Eingangssignal. Reduziert also der Fahrer den Drosselklappenwinkel auf den Wert Null um eine Schaltung vorzubereiten, dauert es eine gewisse Zeit, bis sich das Motormoment unter den oben genannten Grenzwert reduziert. Während dieser Zeit wird die Kupplung nicht geöffnet und ein Schaltvorgang wird zumindest behindert.

Der Fahrer beginnt in der Regel die Betätigung des Bedienelementes im wesentlichen zeitgleich mit des Reduzierung des Lasthebels. Somit wird der Anfang der Betätigungsbewegung erschwert, da die Kupplung geschlossen oder eingerückt ist.

Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild 100, in welchem in Block 101 die fahrerseitige Betätigung oder Rücknahme eines Lasthebels oder eines anderen Elementes angedeutet wird. Dieses Signal der Rücknahme wird in Block 102 durch systembedingte Totzeiten verzögert, bevor eine Reaktion seitens der Motorelektronik oder des Motors erfolgen kann. In Block 103 erfolgt eine Berechnung des Motormomentes, das ebenfalls Zeit in Anspruch nimmt. Weiterhin müssen Trägheiten des Motors überwunden werden, bevor das gewünschte fahrerseitig angeforderte Motormoment in Block 104 ausgegeben wird.

Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm 200, in welchem die Lasthebelposition 201, ein Schalthebelbetätigungssignal 202, ein Motormoment 203 und ein Grenzwert für das Motormoment 204 als Funktion der Zeit dargestellt sind. Zum Zeitpunkt t₀, 205 wird der Lasthebel fahrerseitig zurückgenommen oder die Betätigung reduziert und im wesentlichen gleichzeitig wird das Bedienelement des Getriebes zur Schaltung der Gänge fahrerseitig betätigt, wie dies durch die Reduzierung der Signale 201 und 202 ab dem Zeitpunkt 205 zu erkennen ist. Das Motormoment 203 ist bis zum Zeitpunkt 207 im wesentlichen konstant und wird ab dem Zeitpunkt 207 reduziert. Die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt 205 und dem Zeitpunkt 207 ergibt sich beispielsweise aus Trägheiten und Totzeiten.

Das Motormoment ist ab dem Zeitpunkt t₁, 206 unterhalb des Grenzwertes 204 für das Motormoment und ab diesem Zeitpunkt gilt ein Schaltvorgang als vorliegend. Zu diesem Zeitpunkt ist die Betätigung des Bedienelementes bei dem Schaltvorgang jedoch aufgrund beispielsweise einer schnellen Schaltgeschwindigkeit bereits fast vollständig durchgeführt obwohl die Kupplung bislang geschlossen war. In diesem Beispiel wird deutlich, daß hierbei eine Erhöhung des Grenzwertes auf beispielsweise den Wert 208 vorteilhaft sein würde.

Die Fig. 4 zeigt ein Diagramm 300, in welchem eine Lasthebelposition 301 oder eine zu dieser äquivalente Größe als Funktion der Zeit t dargestellt ist.

Weiterhin ist der Grenzwert 302, MG_Grenz für das Motormoment als Funktion der Zeit dargestellt. Der Wert liegt bei kleinen Lasthebeländerungs geschwindigkeiten bei dem Wert M₀, wobei bei hohen Lasthebeländerungs geschwindigkeiten der Wert von M_Grenz anhand der Kurve 302a ansteigt. Bei maximalen Lasthebeländerungsgeschwindigkeiten erreicht die Kurve 302a ihr Maximum. Ist der Lasthebel im wesentlichen null, wird der erhöhte Wert von M_Grenz wieder auf den Wert M₀ reduziert. Die Kurven 303 und 304 zeigen einen Verlauf von M_Grenzbei der Reduzierung. Die Kurve 303 entspricht einer normalen Reduzierung und die Kurve 304 zeigt einen Verlauf einer Reduzierung, bei welcher eine Filterfunktion eine Zeitverzögerung erbringt.

Wie bereits oben dargestellt, erfolgt eine Detektierung einer Schaltabsicht mittels zumindest eines Sensors, welcher die Bewegung eines Bedienelementes und/oder die Position eines Bedienelementes und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung eines Bedienelementes dedektiert. Weiterhin kann ein solcher Sensor auch die Kraftwirkung auf das Bedienelement direkt oder indirekt detektieren. Unter Verwendung eines Wegsensors im Bereich des Bedienelementes und eines Wegsensors im Bereich von getriebeinternen Schaltelementen kann bei einer Existenz von Elastizitäten im Kraftweg zwischen dem Bedienelement und den getriebeinternen Schaltelementen ebenfalls eine Differenzwegmessung erfolgen um ein kraftproportionales oder kraftrepräsentierendes Signal zu erhalten, welches zur Auswertung einer Schaltabsicht herangezogen werden kann.

Das Schaltabsichtssignal, wie es bislang beschrieben wurde, ist ein digitales Signal, das heißt, es liegt eine Schaltabsicht vor, oder sie wird als nicht vorliegend gewertet oder sie liegt nicht vor. Weiterhin kann das Schaltabsichtssignal als kontinuierliches Signal mit Werten zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert bestimmt oder berechnet und verarbeitet werden. Bereits vor Erreichen, Überschreiten oder Unterschreiten des Signales bezüglich einer Auslöseschwelle oder eines vorgebbaren Grenzwertes zum Auslösen einer Schaltabsicht kann das Kupplungsmoment reduziert werden. Die Kupplung wird bei einer geringfügigen Betätigung unterhalb der Schaltabsichtsschwelle bereits geringfügig geöffnet, so daß die Reaktion auf ein Schaltabsichtssignal entsprechend der Betätigungsgeschwindigkeit des Bedienelementes durch den Fahrer angepaßt werden kann.

Der Übergang vom "langsamen Öffnen" des Drehmoment übertragungssystems zum "Schnellen Aufreißen" des Drehmoment übertragungssystems wäre dann je nach Art der fahrerseitigen Betätigung des Bedienelementes kontinuierlich. Auch im zeitlichen Ablauf des Öffnens bei einer Schaltung wäre ein kontinuierlicher Übergang vorhanden.

Ein geringfügiges Öffnen der Kupplung müßte bei einer Unterschreitung eines ersten Grenzwertes erfolgen, wobei ein vollständiges Öffnen der Kupplung erst bei Unterschreiten eines zweiten Grenzwertes erfolgen würde.

In diesem Betriebszustand kann eine kurzzeitige Schlupfphase vor dem Öffnen des Drehmomentübertragungssystems auftreten, während der Triebstrang spannungsfrei gestellt wird, so daß dem Aufbau einer Schwingung der Getriebeeingangsseite dadurch entgegengewirkt wird. Dies bedeutet, daß ein zumindest geringfügiges Öffnen des Drehmomentübertragungssystems bei einer detektierten Bewegung des Bedienelementes bereits angesteuert wird, obwohl der vorgebbare Schwellenwert zum Erkennen einer Schaltabsicht noch nicht überschritten ist. Der Betrag dieses zumindest geringfügigen Öffnens kann in Abhängigkeit von gefilterten oder verarbeiteten Signalwerten gewählt werden, wobei die typischen Vibrationen des Schalthebels unberücksichtigt bleiben sollten.

Die Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild 400 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Verwendung innerhalb des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges. In Block 400 wird das Verfahren gestartet. In Block 402 wird abgefragt, ob eine fahrerseitige Betätigung des Bedienelementes vorliegt. Ist dies der Fall, wird in Block 403 fortgefahren, ist dies nicht der Fall, wird in Block 408 das Verfahren für diesen Zeitschritt oder dieses Intervall beendet.

In Block 403 wird das Motormoment bestimmt oder ermittelt, wobei das Motormoment aus Systemeingangsgrößen bestimmt werden kann oder beispielsweise von einer anderen Elektronikeinheit über eine Signalleitung oder einen Datenbus erhalten werden kann.

In Block 404 wird die Lasthebelposition α oder eine diese repräsentierende Größe oder eine äquivalente Größe bestimmt. Weiterhin wird die Änderungsgeschwindigkeit oder der Gradient dieser Größe bestimmt oder berechnet. Diese Größen können gegebenenfalls auch von einer anderen Elektronikeinheit über eine Signalleitung oder einen Datenbus erhalten werden.

In Block 405 wird der Grenzwert für das Motormoment oder eine dieses repräsentierende Größe bestimmt, wobei dies vorzugsweise nach

M_Grenz = M₀ - k(α,dα/dt,. . .) * dα/dt

bestimmt wird, wobei M₀ ein Anfangswert ist, k eine variable Größe ist, die von α, dα/dt, oder anderen Größen abhängen kann und α eine die Lasthebelposition zumindest repräsentierende Größe ist und dα/dt die Änderungsgeschwindigkeit dieser Größe ist. k kann eine lineare, nichtlineare oder beliebige Funktion der Parameter sein oder eine Konstante sein.

In Block 406 wird ermittelt ob das Motormoment M_mot kleiner ist als dieser bestimmte Grenzwert M_Grenz. Ist dies der Fall, wird in Block 407 die Kupplung von der Steuereinheit mittels des Aktors gezielt ausgerückt, bevor in Block 408 das Verfahren beendet wird.

Dieses Verfahren kann zyklisch mit einer vorgebbaren Taktrate wiederholt werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale 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 Erzie lung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Be schreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Ab änderungen 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. Elemen ten oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einem Motor, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wie beispielsweise Kupplung, bei welchem die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, manuell wählbar ist, wobei eine Sensoreinrichtung eine manuelle Betätigung des Bedienelementes detektiert und ein eine Betätigung repräsentierendes Signal an eine Steuereinheit weiterleitet, die Steuereinheit steht mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elektronikeinheiten in Signalverbindung, wobei die Steuereinheit das Motormoment bestimmt und ein Sensor eine Lasthebelstellung eines Lasthebels, wie Gaspedal, detektiert, die Steuereinheit aus zumindest einem Signal eine Kenngröße einer fahrerseitigen Betätigung eines Elementes ermittelt und von der Steuereinheit ein Steuersignal erzeugbar ist, woraufhin das Drehmoment übertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes mittels eines Aktors ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal erzeugt wird, wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes das Motormoment einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet, wobei der Wert des vorgebbaren Grenzwerts in Abhängigkeit zumindest einer Kenngröße veränderbar ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeit dα/dt einer Kenngröße α veränderbar ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert als Funktion der Kenngröße, wie der Änderungsgeschwindigkeit der Lasthebelstellung, veränderbar ist.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert innerhalb vorgebbarer Schranken veränderbar ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert bei einer fahrerseitigen Rücknahme der Lasthebelposition, wie bei einer fahrerseitigen Freigabe des Lasthebels, als Funktion der Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße erhöht wird.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rücknahme der Lasthebelposition, wie bei einer fahrerseitigen Freigabe des Lasthebels, der vorgebbare Grenzwert als Funktion der Änderungsgeschwindigkeit der Lasthebelstellung erhöht wird.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert als Funktion einer negativen Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße erhöht wird.

8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert bei einer positiven Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße unverändert bleibt.

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem fahrerseitigen Betätigen des Lasthebels, wie bei einer fahrerseitigen Erhöhung der Lasthebelposition, der vorgebbare Grenzwert als Funktion der Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße, wie der Lasthebelstellung, reduziert wird.

10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert bei einer positiven Änderungsgeschwindigkeit einer Kenngröße reduziert wird.

11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert M_Grenzfür das Motormoment nach
M_Grenz = M₀ - k * dα/dt
verändert wird, mit einem Anfangswert M₀ des vorgebbaren Grenzwertes, einer Konstanten k und der Änderungsgeschwindigkeit dα/dt einer Kenngröße α.

12. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert M_Grenzfür das Motormoment nach
M_Grenz = M₀ - k(α, dα/dt,. . .) * dα/dt
verändert wird, mit einem Anfangswert M₀ des vorgebbaren Grenzwertes, einer Funktion k(α, dα/dt,. . .) und der Änderungsgeschwindigkeit dα/dt einer Kenngröße α.

13. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert nach einer Erhöhung oder Reduzierung in Abhängigkeit einer Kenngröße als Funktion der Zeit wieder auf einen vorgebbaren Sollwert M₀ zurückgeführt wird.

14. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert nach einer Erhöhung oder Reduzierung in Abhängigkeit einer Kenngröße als Funktion der Zeit mit einer vorgebbaren Zeitverzögerung, wie Filterung, wieder auf einen vorgebbaren Sollwert M₀ zurückgeführt wird.

15. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kenngröße beispielsweise eine Lasthebelposition, eine Drosselklappenstellung, eine Einspritzzeit und/oder eine Einspritzmenge ist.

16. Kraftfahrzeug in Abänderung der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß statt des Motormomentes eine das Motormoment repräsentierende Größe überwacht wird und bei Unterschreitung dieser Größe unter einen Grenzwert bei einer Betätigung des Bedienelementes die Kupplung ausgerückt wird.

17. Verfahren zur Ansteuerung eines automatisierten Drehmomentübertragungssystems in Verwendung innerhalb eines Kraftfahrzeuges insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche.