DE19815259A1

DE19815259A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19815259A1
Application number: DE19815259A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr Salecker; Martin Zimmermann; Franz Kosik; Thomas Grass
Original assignee: Daimler Benz AG; LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2018-04-07
Also published as: ITMI980750A1; GB2327248A; FR2761936A1; GB9806881D0; BR9801160A; RU2202479C2; GB2327248B; FR2761936B1; IT1299048B1; DE19815259B4; JPH10281179A; NO981512D0; US6113517A; NO981512L

Description

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeug mit einem Getriebe und einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang, mit einer von einer Steuereinheit ansteuerbaren Betätigungseinheit zum Einstellen des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes, die Steuereinheit steht mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elektronikeinheiten, beispielsweise über Signalleitungen und/oder einen Datenbus, in Signalverbindung, wobei die Steuereinheit den Kupplungsschlupf im Bereich der Kupplungsreibbeläge berechnet oder bestimmt und mittels des Kupplungsschlupfes und anhand des von der Kupplung übertrag baren Drehmomentes einen Energieeintrag in den Bereich der Kupplungsreibbe läge bestimmt und/oder eine Temperaturerhöhung der Reibbeläge gegenüber einem vorgebbaren Grenzwert bestimmt und/oder einen erhöhten Verschleiß der Reibbeläge bestimmt.

Solche Kraftfahrzeuge sind beispielsweise durch die DE-OS 40 11 850 und die DE-OS 196 02 006 bekannt geworden. Bei einer unsachgemäßen Verwendung der automatisierten Kupplung kann beispielsweise bei einem Halten des Kraftfahr zeuges an einer Steigung ohne Betätigung einer Fahrzeugbremse oder bei einem Anfahrvorgang in einem Nichtanfahrgang ein erhöhter Energieeintrag in einen Bereich der Reibbeläge aufgrund eines erhöhten Schlupfes entstehen. Durch diesen erhöhten Schlupf kann die Temperatur der Kupplungsreibbeläge stark ansteigen und dadurch kann es zu einem verstärkten Verschleiß der Reibbeläge und gegebenenfalls auch zu einer Zerstörung der Reibbeläge kommen.

Bei der DE-OS 40 11 850 wird bei einer Überschreitung der Reibleistung die Kupplung geschlossen oder geöffnet. Das für den Fahrer des Fahrzeuges unver mittelte Öffnen oder Schließen der Kupplung führt bei einem Öffnen zu einem Trennen des Antriebstranges und das Fahrzeug ist nicht mehr beschleunigbar. Dies kann in gewissen Betriebssituationen zu gefährlichen Situationen führen, wenn das stehende Fahrzeug in einer Gefahrensituation nicht mehr bewegbar ist.

Bei der DE-OS 196 02 006 wird zur Warnung des Fahrers des Fahrzeuges bei spielsweise vor einer zu hohen Temperatur oder vor einem zu hohen Verschleiß ein zeitlich veränderliches von der Kupplung übertragbares Drehmoment ange steuert, so daß es zu einem Ruckeln des Fahrzeuges kommt. Diese zeitlich ver änderliches von der Kupplung übertragbares Drehmoment führt zu einem ständi gen Betrieb der Betätigungseinheit zur Steuerung des übertragbaren Drehmo mentes, wenn der Fahrer nicht auf die Warnsignale des Ruckelns reagiert. Durch diesen ständigen Betrieb kann die Betätigungseinheit in unerwünschter Weise beispielsweise thermisch sehr stark belastet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein oben genanntes Kraftfahrzeug mit einer Vor richtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang zu schaffen, bei welchem eine Warnfunktion des Fahrers bei beispielsweise einem zu hohen Energieeintrag oder einer hohen Temperatur der Reibbeläge realisiert ist und dennoch die Belastung, wie beispielsweise thermische Belastung, der Betätigungseinheit reduziert oder minimiert wird.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein oben genanntes Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung zu schaffen, welches gegenüber den bekannten Vorrichtungen nach dem Stand der Technik eine erhöhte Betriebssicherheit aufweist.

Diese wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei einem im Vergleich zu einem Grenzwert erhöhten Energieeintrag oder bei einer erhöhten Temperaturer höhung im Vergleich zu einem Grenzwert und/oder bei einem erhöhten Verschleiß im Vergleich zu einem Grenzwert die Steuereinheit in einer ersten Zeitphase der Zeitdauer t₁ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment (Kupplungsmoment) unbeeinflußt von dem vorliegenden Energieeintrag ansteuert, anschließend in einer zweiten Zeitphase der Zeitdauer t₂ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment zeitlich veränderlich, wie beispielsweise pulsierend, steuert und in einer dritten Zeitphase der Zeitdauer t₃ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment solange erhöht, bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert unter schreitet. Dies hat den Vorteil, daß in der ersten Zeitphase ein Zeitraum gezielt abgewartet wird, und dem Fahrer die Gelegenheit gegeben wird, die kritische Situation von sich aus zu beenden, bevor in den weiteren Zeitphasen die Steue rung eingreift. Während der zweiten Zeitphase wird ein sanftes Warnen durch Ruckeln durchgeführt, wobei in der dritten Zeitphase ein deutlicher spürbares Warnen durch ein Ruckeln eingeleitet ist.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken ist es vorteilhaft, wenn nach Ablauf der dritten Zeitphase mit der Zeitdauer t₃ oder während der dritten Zeitpha se bei Erreichen des Schwellenwertes n_{MOT_SCH} durch die Motordrehzahl mit der ersten Zeitphase mit der Zeitdauer t₁ erneut begonnen wird.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es zweckmäßig, wenn nach Ablauf der dritten Zeitphase mit der Zeitdauer t₃ oder während der dritten Zeitphase bei Erreichen des Schwellenwertes n_{MOT_SCH} durch die Motordrehzahl mit der zweiten Zeitphase mit der Zeitdauer t₂ fortgefahren wird.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zumindest einzelne der Zeitdauern t₁, t₂ und/oder t₃ durch die Steuereinheit veränderlich oder fest vorgebbar sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn zumindest einzelne der Zeitdauern t₁, t₂ und/oder t₃ gangabhängig von der Steuereinheit gewählt werden können. Dadurch kann die zeitliche Dauer der Zeitphasen variabel gewählt werden.

Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn einzelne Zeitdauern t₁, t₂ und/oder t₃ auf den Wert Null reduziert werden. Dies kann beispielsweise gangabhängig erfolgen.

Die variabel gewählten beispielweise gangabhängig wählbaren Zeitdauern kön nen beispielsweise aus Kennfeldern oder mittels Kennlinien ermittelt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn während der zweiten Zeitphase der vor Ablauf der Zeit dauer t₂, die zweite Zeitphase vorzeitig beendet wird, wenn eine zuvor bestimmte Getriebeeingangsdrehzahl einen vorgebbaren Schwellenwert n_{GET_SCH} erreicht oder überschreitet.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der Schwellenwert n_{MOT_SCH} gleich dem Schwellenwert n_{GET_SCH} ist.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Schwellenwert n_{MOT_SCH} sich von dem Schwel lenwert n_{GET_SCH} unterscheidet.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn zumin dest der Schwellenwert n_{MOT_SCH} und/oder der Schwellenwert n_{GET_SCH} von der Steuereinheit beispielsweise gangabhängig gewählt wird.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielhaft erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges,

Fig. 2 ein Diagramm und

Fig. 3 ein Diagramm.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwi schen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getrie be 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird. Die Kupplung 3 kann auch dem Getriebe nachgeordnet sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, Trockenreibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbstein stellende, eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Drehmo mentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wende satzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.

Das Getriebe 4 ist als Handschaltgetriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraft unterbrechung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird. Weiterhin kann 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 ein Kegelschei benumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Bei dem Getriebe kann ein Gang oder eine Übersetzung von einer Vielzahl von Gängen oder Übersetzungen schaltbar oder einlegbar sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Ab triebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Ab triebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druck platte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mit tels einer Betätigungseinheit, wie Aktor 13b, betätigt.

Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.

Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schnec kengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelge triebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.

Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detek tiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Ge schwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrück hebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewegung des Aus gangsteiles 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 Drehmo mentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein ande res, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustel len.

Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmo mentes 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 Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt angesteu ert werden, wobei die Druckplatte 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 Drehmo mentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Mo tormoment, 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 Kupplungs momente 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, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertragungs systems und insbesondere des von der Kupplung übertragbare Drehmoments werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verar beitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik 50 oder einer Elektronik eines Antibloc kiersystemes (ABS) 60 oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drossel klappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen. Die Signalverbindung zwischen den einzelnen Steuereinheiten 13, 50 und beispielsweise 60 erfolgt über einen Datenbus, der beispielsweise ein CAN-Bus sein kann.

Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Informationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.

Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungs stufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Bedienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeord net, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserken nung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalt hebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignales eine Schaltabsicht erkennt.

Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalver bindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das An triebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, wel che die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der ange schlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät 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 Drehmomentbestimmungsein heit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie 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 Antriebsein heit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems herrscht und der aktu elle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositions bestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren 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 Gaspedal, angeord net sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels.

Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Ver bindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Festestellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumin dest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betä tigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststell bremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.

Die Steuereinheit kann eine Steuerung mit einer offenen Steuerstrecke mit oder ohne Adaption durchführen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Regelung mit geschlossener Regelstrecke mit Rückführung erfolgen. Ebenso kann ein Steuerverfahren mit Steuerungsanteil mit Adaption und mit einem Rege lungsanteil vorgesehen sein.

Die Fig. 1 zeigt somit schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Getriebe 4 und einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung 3 im Antriebs strang, mit einer von einer Steuereinheit 13 ansteuerbaren Betätigungseinheit, wie Aktor oder Aktuator, zum Einstellen des von der Kupplung 3 übertragbaren Drehmomentes, die Steuereinheit 13 steht mit Sensoren und gegebenenfalls anderen Elektronikeinheiten beispielsweise über Signalleitungen und/oder einen Datenbus in Signalverbindung, wobei die Steuereinheit 13 den Kupplungsschlupf im Bereich der Kupplungsreibbeläge berechnet oder bestimmt und mittels des Kupplungsschlupfes und anhand des von der Kupplung 3 übertragbaren Drehmomentes einen Energieeintrag der Kupplungsreibbeläge bestimmt und/oder eine Temperaturerhöhung der Reibbeläge bestimmt und/oder einen erhöhten Verschleiß der Reibbeläge bestimmt, wobei bei einem im Vergleich zu einem Grenzwert erhöhten Energieeintrag oder bei einer erhöhten Temperaturerhöhung im Vergleich zu einem Grenzwert und/oder bei einem erhöhten Verschleiß im Vergleich zu einem Grenzwert die Steuereinheit in einer ersten Zeitphase der Zeitdauer t₁ das übertragbare Kupplungsmoment unbeeinflußt von dem Energie eintrag ansteuert, anschließend in einer zweiten Zeitphase der Zeitdauer t₂ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment zeitveränderlich, wie beispielsweise pulsierend, steuert und in einer dritten Zeitphase der Zeitdauer t₃ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment solange erhöht, bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert n_{MOT_SCH} unterschreitet oder bis die Zeitdauer t₃ abgelaufen ist.

Die Fig. 2 zeigt ein Diagramm 100, in welchem ein Ablauf einer erfindungsge mäßen Steuerung anhand von Blöcken dargestellt ist. In Block 101 wird das Verfahren gestartet. In Block 102 wird die eingebrachte Reibleistung bestimmt oder detektiert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Schlupf im Bereich der Reibbeläge bestimmt wird und mit dem übertragbaren Kupplungsmo ment zu einer Reibleistung E_Reib = M_K.n_s mit dem Schlupf n_s berechnet wird. Dies bezüglich sei auf die DE-OS 196 02 006 verwiesen. Aus der zugeführten Reib leistung und einer gegebenen Temperaturmodell kann die Temperatur der Kupp lungsreibbeläge berechnet werden. Diesbezüglich sei auf die DE-OS 196 02 006 verwiesen. Aus der Temperaturmittels und vorgegebener Funktionen oder Kenn linien kann ebenfalls der Verschleiß berechnet werden. Aus der Reibleistung kann durch Integration, wie bekannt, eine Energie und somit auch ein Energieein trag im Bereich der Kupplung bestimmt werden. Aus der Reibleistung oder der Energie kann eine Temperatur berechnet werden. Somit kann statt der Reiblei stung auch der Energieeintrag als Kriterium verglichen werden.

In Block 103 wird bestimmt, ob die Reibleistung, der Energieeintrag, die Tempe ratur und/oder der Verschleiß einen erhöhten Betrag im Vergleich zu Grenzwerten WReib, EReib, TGrenz oder WVer einnimmt. Ist dies der Fall, wird bei Block 104 der Beginn der ersten Zeitphase mit der Dauer t₁ begonnen, in welcher das von der Kupplung übertragbare Drehmoment M_K noch unabhängig von der Reibener gie, Temperatur oder Verschleiß angesteuert wird.

Nach Ablauf der Dauer t₁ wird in Block 105 während der zweiten Zeitphase für die Dauer t₂ ein zeitlich veränderliches Drehmoment M_K angesteuert, welches zu einem Ruckeln des Fahrzeuges führt.

Nach Ablauf der Dauer t₂ wird in Block 106 während der dritten Zeitphase für die Dauer t₃ ein sich steigerndes Drehmoment M_K angesteuert, welches zu einem Absenken der Motordrehzahl n_Mot führt. Dies wird derart gesteuert, bis die Mo tordrehzahl einen Schwellenwert n_{MOT_SCH} erreicht oder unterschreitet und der Motor nahezu abgewürgt wird. Anschließend wird das von der Kupplung übertrag bare Drehmoment abgebaut um den Motor nicht abzuwürgen. Nach dem Abbau des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes am Ende von der dritten Zeitphase kann mit dem Beginn der ersten oder zweiten Zeitphase erneut begon nen werden.

Weiterhin kann im Verlauf der zweiten Zeitphase detektiert werden, ob die Getrie beeingangsdrehzahl oder eine andere Drehzahl des Getriebes eine vorgebbare Schwelle n_{GET_SCH} überschreitet. In diesem Falle kann die zweite Zeitphase abge brochen werden und es kann mit der dritten Zeitphase begonnen werden. Da durch wird die zweite Zeitphase vorzeitig abgebrochen.

Die Zeitphasen haben im wesentlichen Dauern im gleichen Zeitbereich, das heißt, sie belaufen sich etwa gleich oder in ähnlichem Zeitmaßstab. Zumindest die Zeit t₁ der ersten Zeitphase enthält oder umfaßt eine Wartezeit, die gegenüber der übli chen Berechnungsdauer von Mikroprozessoren verlängert ist.

Die Schwellenwerte n_{MOT_SCH} und n_{GET_SCH} können fahrzeugparameterabhängig gewählt werden, wobei diese insbesondere gangabhängig gewählt werden kön nen.

Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in welchem das von der Steuereinheit gesteuerte von der Kupplung übertragbare Drehmoment M_K 201 als Funktion der Zeit darge stellt ist. Vor dem Zeitpunkt t₁ ^* wird das gesteuerte übertragbare Drehmoment unbeeinflußt von Reibenergieeinflüssen gesteuert. Zum Zeitpunkt t₁ ^* erreicht oder überschreitet die im wesentlichen fortlaufend berechnete oder bestimmte Reibe nergie oder die daraus bestimmte Temperatur oder der daraus bestimmte Ver schleiß einen Schwellenwert. Ab t₁ ^* bis zum Zeitpunkt t₂ ^*, also während der ersten Zeitphase mit der Dauer t₁ bleibt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmo mentes unbeeinflußt von der Reibenergie oder der Temperatur oder dem Ver schleiß. In diesem Zeitbereich wird dem Fahrer die Gelegenheit gegeben, den aktuellen Vorgang, wie beispielsweise Anfahrvorgang zu beenden.

Ab t₂ ^* bis zum Zeitpunkt t₃ ^*, also während der zweiten Zeitphase mit der Dauer t₂ erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes derart, daß das über tragbare Drehmoment zeitlich variabel, fluktuierend oder pulsierend erfolgt. Dabei kann sowohl die Amplitude als auch die Periodendauer des übertragbaren Drehmomentes zeitlich veränderlich sein. Das zeitlich veränderliche übertragbare Drehmoment kann periodisch oder aperiodisch angesteuert werden.

Ab t₃ ^* bis zum Zeitpunkt t₄ ^*, also während der dritten Zeitphase mit der Dauer t₃ steigt das gesteuerte übertragbare Drehmoment M_K bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert n_{MOT_SCH} erreicht oder unterschreitet und es so zu einem Abwürgen des Motors kommen würde. Bei Erreichen des Grenzwertes oder bei Ablauf der Dauer t₃, wird mit dem Beginn der ersten Zeitphase oder der zweiten Zeitphase begonnen.

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 Ausbil dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

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

Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung be schränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Ab wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeich nungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinde risch 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 Getriebe und einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang, mit einer von einer Steuer einheit ansteuerbaren Betätigungseinheit zum Einstellen des von der Kupp lung übertragbaren Drehmomentes, die Steuereinheit steht mit Sensoren und anderen Elektronikeinheiten beispielsweise über Signalleitungen und/oder einen Datenbus in Signalverbindung, wobei die Steuereinheit den Kupplungsschlupf im Bereich der Kupplungsreibbeläge berechnet oder be stimmt und mittels des Kupplungsschlupfes und anhand des von der Kupp lung übertragbaren Drehmomentes einen Energieeintrag der Kupplungs reibbeläge bestimmt und/oder eine Temperaturerhöhung der Reibbeläge bestimmt und/oder einen erhöhten Verschleiß der Reibbeläge bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem im Vergleich zu einem Grenzwert erhöhten Energieeintrag oder bei einer erhöhten Temperaturerhöhung im Vergleich zu einem Grenzwert und/oder bei einem erhöhten Verschleiß im Vergleich zu einem Grenzwert die Steuereinheit in einer ersten Zeitphase der Zeitdauer t₁ das übertragbare Kupplungsmoment unbeeinflußt von dem Energieeintrag ansteuert, anschließend in einer zweiten Zeitphase der Zeit dauer t₂ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment zeitveränderlich, wie beispielsweise pulsierend, steuert und in einer dritten Zeitphase der Zeitdauer t₃ das von der Kupplung übertragbare Drehmoment solange er höht, bis die Motordrehzahl einen Schwellenwert n_{MOT_SCH} unterschreitet oder bis die Zeitdauer t₃ abgelaufen ist.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf der dritten Zeitphase mit der Zeitdauer t₃ oder während der dritten Zeitphase bei Erreichen des Schwellenwertes n_{MOT_SCH} durch die Motordrehzahl mit der ersten Zeitphase mit der Zeitdauer t₁ erneut begonnen wird.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf der dritten Zeitphase mit der Zeitdauer t₃ oder während der dritten Zeitphase bei Erreichen des Schwellenwertes n_{MOT_SCH} durch die Motordrehzahl mit der zweiten Zeitphase mit der Zeitdauer t₂ fortgefahren wird.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Zeitdauern t₁, t₂ und/oder t₃ durch die Steuereinheit veränderlich oder fest vorgebbar sind.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einzelne der Zeitdauern t₁, t₂ und/oder t₃ von der Steuereinheit gangabhän gig gewählt werden können.

6. Kraftfahrzeug in Abänderung des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der zweiten Zeitphase der vor Ablauf der Zeitdauer t₂, die zweite Zeitphase vorzeitig beendet wird, wenn eine zuvor bestimmte Getrie beeingangsdrehzahl einen vorgebbaren Schwellenwert n_{GET_SCH} erreicht oder überschreitet.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwel lenwert n_{MOT_SCH} gleich dem Schwellenwert n_{GET_SCH} ist.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert n_{MOT_SCH} sich von dem Schwellenwert n_{GET_SCH} unterschei det.

9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 und/oder 6 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß zumindest der Schwellenwert n_{MOT_SCH} und/oder der Schwellenwert n_{GET_SCH} von der Steuereinheit gangabhängig gewählt wird.