DE19903148A1

DE19903148A1 - Antriebssystem

Info

Publication number: DE19903148A1
Application number: DE19903148A
Authority: DE
Inventors: Rainer Reuthal; Hans-Juergen Schneider
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-04-13
Also published as: FR2788733B1; FR2788733A1

Abstract

Ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfaßt: ein Antriebsaggregat (12), eine Getriebeanordnung (20), eine Kupplung (16), durch welche eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Antriebsaggregat (12) und der Getriebeanordnung (20) herstellbar ist, eine Steueranordnung (36), welche nach Erzeugung eines Anlaßbefehls die Anlaßanordnung (56) zum Anlassen des Antriebsaggregats (12) ansteuern kann. Das Antriebssystem umfaßt ferner eine Bremsbetätigungserfassungsanordnung zum Erfassen einer Betätigung einer Bremsanordnung. Dabei ist vorgesehen, daß die Steueranordnung (36) die Anlaßanordnung (56) nur dann zum Anlassen des Antriebsaggregats (12) ansteuert, wenn die Bremsbetätigungserfassungsanordnung eine Betätigung der Bremsanordnung erfaßt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Antriebsaggregat, eine Getriebeanordnung, eine Kupplung, durch welche eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Antriebsaggregat und der Getriebeanordnung herstellbar ist, eine Anlaßanordnung zum Anlassen des Antriebsaggregats und eine Steueranordnung, welche nach Erzeugung eines Anlaßbefehls die Anlaß anordnung zum Anlassen des Antriebsaggregats ansteuern kann.

Ein derartiges Antriebssystem ist beispielsweise aus der DE 693 01 304 T2 (entspricht der EP 0 611 345 B1) bekannt. Bei diesem bekannten System erhält nach erfaßter Aktivierung die Steuerschaltung eine Mehrzahl von Sensorsignalen, welche zum einen die Kupplungsstellung wiedergeben und zum anderen die eingelegte Gangstufe wiedergeben. Ist bei erkannter Aktivierung eine Gangstufe eingelegt, was im allgemeinen zu erwarten ist, da auch bei Fahrzeugen mit automatisierten Kupplungen im inaktiven Zustand ein Gang eingelegt wird, um das ungewollte Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern, so verhindert das System das Ausrücken der Kupplung und sperrt die Anlaßanordnung, so daß auch der nachfolgende Wunsch, das System in Betrieb zu setzen, nicht zum Anlassen des Motors führen kann. Es wird somit verhindert, daß bei eingerückter Kupplung und bei eingelegtem Gang durch Drehen des Zündschlüssels in seine Betriebs stellung, d. h. Erzeugung eines Anlaßbefehls, das Fahrzeug sich plötzlich vorwärts bewegt.

Um bei diesem Antriebssystem den Motor anlassen zu können, muß der Fahrer also zunächst, nachdem er beispielsweise versucht hat, bei eingerückter Kupplung und eingelegtem Gang den Zündschlüssel zu drehen, jedoch keine Reaktion des Anlassers erfolgte, den Zündschlüssel loslassen, den Schalthebel betätigen, um das Getriebe in die neutrale Stellung zu bringen, und dann den Zündschlüssel wieder in die Betriebsstellung drehen. Erst nachdem das Getriebe in eine neutrale Stellung bewegt worden ist, wird auch die Kupplung in Richtung Ausrücken gesteuert, um letztendlich das Anlassen durchführen zu können.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem vorzusehen, durch welches bei erhöhter Sicherheit der Bedienkomfort verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gelöst, umfassend ein Antriebsaggregat, eine Getriebeanord nung, eine Kupplung, durch welche eine Drehmomentübertragungsver bindung zwischen dem Antriebsaggregat und der Getriebeanordnung herstellbar ist, eine Anlaßanordnung zum Anlassen des Antriebsaggregats und eine Steueranordnung, welche nach Erzeugung eines Anlaßbefehls die Anlaßanordnung zum Anlassen des Antriebsaggregats ansteuern kann.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem umfaßt ferner eine Bremsbetäti gungserfassungsanordnung zum Erfassen einer Betätigung einer Brems anordnung. Weiterhin ist vorgesehen, daß die Steueranordnung die Anlaßanordnung nur dann zum Anlassen des Antriebsaggregats ansteuert, wenn die Bremsbetätigungserfassungsanordnung eine Betätigung der Bremsanordnung erfaßt.

Durch das erfindungsgemäße Antriebssystem kann erreicht werden, daß der durch den Fahrer zu erkennen gegebene Wunsch, das Antriebsaggregat zu starten, durch die Steueranordnung auch tatsächlich nur dann umgesetzt wird, wenn der Fahrer aktiv durch Bremsbetätigung dafür sorgt, daß während des Anlassens sichergestellt ist, daß das Fahrzeug sich nicht ungewünscht bewegen kann. Ferner wird der Fahrer dazu gezwungen, aktiv beispielsweise ein Bremspedal zu betätigen oder gegebenenfalls auch eine Feststellbremse anzuziehen, um das Anlassen des Antriebsaggregats auslösen zu können. Der Fahrer wird somit zur aktiven Durchführung von Sicherungsmaßnahmen gegen ungewolltes Wegbewegen des Fahrzeugs gezwungen, so daß auch bei eingelegter Gangstufe alleine durch die Bremsbetätigung ein Wegspringen des Fahrzeugs verhindert werden kann; ferner kann der Fahrer auch dazu bewegt werden, beispielsweise bei im Stillstand eingelegtem Gang, gewohnheitsgemäß ein Kupplungspedal zu betätigen.

Bei einer alternativen Ausgestaltungsart des erfindungsgemäßen Antriebs systems, welches gleichwohl mit dem vorangehend aufgezeigten System kombiniert werden kann, ist vorgesehen, daß die Steueranordnung die Anlaßanordnung nur dann zum Anlassen des Antriebsaggregats ansteuert, wenn eine Kupplungsbetätigungsanordnung das Ausrücken der Kupplung erfaßt. D. h., auch durch diese Maßnahme wird aktiv dafür gesorgt, daß das Antriebsaggregat nur dann angelassen wird, wenn durch eine ausgerückt gehaltene Kupplung eine Drehmomentunterbrechung im Antriebsstrang erzeugt ist. Es sei darauf verwiesen, daß mit ausgerückter Kupplung hier nicht nur eine vollständig ausgerückte Kupplung gemeint ist; es ist ebenso möglich, die Kupplung nur teilweise auszurücken, zumindest jedoch so weit, daß über diese Kupplung kein wesentliches Antriebsmoment übertragen werden kann.

Der Anlaßbefehl kann beispielsweise durch Betätigung eines Zündschalters, insbesondere eine Zündschlosses erzeugt werden.

Durch die erfindungsgemäße Sicherheitsvorkehrung bei dem Antriebssystem wird dieses insbesondere auch zum Einsatz bei einer manuell betätigbaren Kupplung und bei einem manuell betätigbaren Schaltgetriebe geeignet. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Antriebssystem als Kupplung gleichwohl eine automatisierte Kupplung mit einem Kupplungsstellglied und als Getriebe ein automatisiertes Schaltgetriebe umfassen.

Als weitergehende Sicherheitsmaßnahme kann vorgesehen sein, daß die Ansteueranordnung die Anlaßanordnung nur dann zum Anlassen des Antriebsaggretats ansteuert, wenn eine Getriebezustandserfassungsanord nung eine Neutralstellung des Getriebes erfaßt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems, wobei das Antriebssystem ein Antriebsaggregat, eine Kupplung und ein Getriebe umfaßt. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:

a) Erfassen, ob eine Bremsanordnung betätigt ist oder/und eine Kupplung ausgerückt ist,
b) Erfassen, ob ein Anlaßbefehl zum Anlassen des Antriebsaggregats erzeugt wird, und
c) nach Erfassen eines Anlaßbefehls, Anlassen des Antriebsaggregats dann, wenn eine Betätigung des Bremssystems erfaßt wird oder/und wenn erfaßt wird, daß die Kupplung ausgerückt ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende Figur detailliert beschrieben.

Die Figur zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines allgemein mit 10 bezeichneten Antriebssystems, wie es beispielsweise in einem Kraftfahrzeug Anwendung finden kann. Dieses Antriebssystem 10 weist ein Antriebs aggregat 12, beispielsweise eine Brennkraftmaschine 12 auf, deren Kurbelwelle 14 mit der Eingangsseite einer allgemein mit 16 bezeichneten automatisierten Kupplung drehfest gekoppelt ist. Die Ausgangsseite der Kupplung 16 steht über eine Getriebeeingangswelle 18 in Drehverbindung mit einem Getriebe 20, welches in der Ausgestaltungsform als automatisier tes Schaltgetriebe mit einem Schalthebel 22 dargestellt ist. Eine Getrie beausgangswelle 24 führt zu einem Differential 26, das über zwei Antriebs wellen 28, 30 die angetriebenen Räder 32, 34 antreibt.

Das Antriebssystem umfaßt ferner eine Steuereinrichtung 36, die von mehreren Sensoren Sensorsignale empfängt und, wie nachfolgend beschrieben, verschiedene Komponenten des Antriebssystems 10 ansteuert.

So empfängt die Steuereinrichtung 36 beispielsweise ein erstes Drehzahlsi gnal von einem Drehzahlsensor 38, welcher die Drehzahl der Kurbelwelle 14 und somit der Brennkraftmaschine 12 erfaßt. Ein zweiter Drehzahlsensor 40 erfaßt die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 18 und über eine Sensor anordnung 42 erhält die Steuereinrichtung 36 ferner Information darüber, welche Gangstufe im Getriebe 20 eingelegt ist oder eingelegt werden soll beziehungsweise ob und in welcher Richtung der Schalthebel 22 betätigt worden ist. Des weiteren empfängt die Steuereinrichtung 36 Signale von einer weiteren Drehzahlerfassungsanordnung 44, welche die Raddrehzahlen der Räder 32 und/oder 34 erfaßt. Ein Zündschloßsensor 46 erfaßt, ob ein Zündschlüssel 48 in das Zündschloß eingeschoben worden ist und ob beziehungsweise in welche Stellung der Zündschlüssel 48 gedreht worden ist. Ferner empfängt die Steuereinrichtung 36 über eine entsprechende Sensoranordnung Information darüber, ob und in welchem Ausmaß ein Fahrpedal 50 betätigt worden ist; in entsprechender Weise empfängt die Steuereinrichtung 36 Informationen darüber, ob und in welchem Ausmaß ein Bremspedal 52 betätigt worden ist. Beruhend auf den Ausgaben der vorangehend angesprochenen Sensoren beziehungsweise auf Sensor ausgaben von weiteren nicht dargestellten, dem Fachmann jedoch geläufigen Sensoren, steuert die Steuereinrichtung 36 die verschiedenen Komponenten des Antriebssystems an. Insbesondere steuert die Steuer einrichtung 36 die Brennkraftmaschine 12, also beispielsweise eine Einspritzeinrichtung beziehungsweise eine Drosseleinrichtung für diese an, wobei hier die Ansteuerung im wesentlichen auf der Grundlage der erfaßten Betätigung des Fahrpedals 50 vorgenommen wird. Ferner steuert die Steuereinrichtung 36 ein Kupplungsstellglied 54 der automatisierten Kupplung 16 an, um beispielsweise bei durch den Sensor 42 erfaßter Betätigung des Schalthebels 22 im Fahrbetrieb die Kupplung 16 auszu rücken, dann das Getriebe 20 zum Durchführen des gewünschten Gang wechsels anzusteuern und dann die Kupplung 16 wieder einzurücken.

Im folgenden wird eine Vorgehensweise beschrieben, mit welcher am Beginn der Inbetriebnahme vermittels der Steuereinrichtung 36 auf verschiedene Komponenten des Antriebssystems eingewirkt wird, um die Startprozedur mit größtmöglicher Sicherheit und größtmöglichem Komfort für einen Fahrer durchzuführen.

Es wird zunächst durch den Sensor 46 das Einstecken eines Zündschlüssels 48 in das Zündschloß erfaßt. Durch das Einstecken eines Zündschlüssels in das Zündschloß gibt der Fahrzeugfahrer grundsätzlich zu erkennen, daß er das System aktivieren will. Die Steuereinrichtung 36 erkennt somit anhand des erfaßten Einsteckens des Zündschlüssels 48 die Aktivierung des Systems, noch bevor der Fahrer weitere Maßnahmen zum Starten und Wegfahren ergreift. Es sei des weiteren noch vorausgesetzt, daß in dem Außerbetriebszustand des gesamten Systems 10 die Kupplung 16 zwangsweise in die vollständig eingerückte Kupplungsstellung gestellt ist und das Getriebe 20 zwangsweise in eine Stellung gestellt ist, welche nicht die neutrale Stellung ist, beispielsweise in die Stellung des ersten Gangs gestellt ist. Es kann somit, ohne daß der Fahrer irgendwelche Maßnahmen ergreifen muß, beim Abstellen eines Fahrzeugs dafür gesorgt werden, daß dieses nicht ungewünscht wegrollt, auch wenn keine Feststellbremse betätigt ist.

Unmittelbar bei Erkennen der Aktivierung des Systems steuert die Steuer einrichtung 36 das Kupplungsstellglied 54 an, um die Kupplung 16 aus der zuvor eingenommenen vollständig eingerückten Stellung in Richtung einer Ausrückstellung zu stellen. Wird der Zündschlüssel 48 dann in eine Zündstellung gedreht, was letztendlich der Ausgabe eines Zündbefehls aus dem Sensor 46 entspricht, so empfängt die Steuereinrichtung 36 dieses Sensorsignal und steuert daraufhin entsprechend dem durch Drehen des Zündschlüssel 48 in die Anlaßstellung erkennbar gewordenen Willen des Fahrers, das System in Betrieb zu setzen, einen Anlasser 56 an, um das Antriebsaggregat 12 zu starten. Da bereits vorher die Kupplung 16 durch das Kupplungsstellglied 54 ausgerückt worden ist, d. h. zumindest so weit geöffnet worden ist, daß kein wesentliches Drehmoment über diese übertragen werden kann, kann das Anlassen nicht dazu führen, daß auch bei eingelegtem Gang das Fahrzeug sich sprunghaft vorwärts bewegt. Gleichwohl besteht jedoch die Gefahr, daß aufgrund der mangelnden Drehmomentübertragungsverbindung zwischen Antriebsaggregat 12 und Getriebe 20 und somit nicht mehr vorhandenem Motorbremseffekt das Fahrzeug während des Anlassens insbesondere auf geneigter Straße wegrollt. Um dem vorzubeugen, steuert die Steuereinrichtung 36 den Anlasser 56 nur zum Anlassen des Antriebsaggregats 12 an, wenn gleichzeitig erfaßt wird, daß die Bremsanordnung des Fahrzeugs betätigt ist, beispielsweise erfaßt wird, daß das Bremspedal 52 in ausreichendem Ausmaß niedergedrückt worden ist. Anstelle oder zusätzlich zur Erfassung der Bremspedalbetätigung könnte die Aktivierung einer Feststellbremse erfaßt werden oder unmittelbar aus dem Bremssystem selbst hervorgehende Signale verschiedener Stellglieder dazu herangezogen werden, eine Inbetriebsetzung der Bremsanordnung anzuzeigen. Wird also durch den Sensor 46 ein entsprechendes Startbefehlssignal eingegeben und wird gleichzeitig erkannt, daß durch Betätigung der Bremsanordnung ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeugs unterbunden ist, so erzeugt letzt endlich die Steuereinrichtung 36 den Ansteuerbefehl für den Anlasser 56, um das Antriebsaggregat 12 zu starten.

Die Tatsache, daß erfindungsgemäß die Betätigung der Bremsanordnung als Freigabekriterium zum Anlassen des Antriebsaggregats 12 herangezogen wird, macht die erfindungsgemäße Ausgestaltung insbesondere auch geeignet zum Einsatz in Verbindung mit herkömmlichen manuell betätigba ren Kupplungen bzw. manuell betätigbaren Schaltgetrieben. Bei derartigen Systemen kann nicht durch zwangsweise Ansteuerung der Kupplung bzw. des Getriebes automatisch Sorge dafür getragen werden, daß in der Kupplung oder/und im Getriebe der Antriebsstrang unterbrochen wird, so daß zunächst beim Anlassen grundsätzlich nicht davon ausgegangen werden kann, daß ein sprunghaftes Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs nicht auftritt. Durch das erzwungene Betätigen der Bremsanordnung kann jedoch dafür gesorgt werden, daß unabhängig von der Einwirkung auf die Kupplung oder das Getriebe ein ungewolltes Bewegen des Fahrzeugs vermieden wird.

Als alternatives Freigabekriterium zum Anlassen des Antriebsaggregats oder gegebenenfalls auch zusätzlich zu dem Freigabekriterium der Betätigung der Bremsanordnung, könnte bei einem herkömmlichen manuell betätigbaren System die Betätigung der Kupplung herangezogen werden. Auch hier könnte beispielsweise das Niederdrücken eines Kupplungspedals 58 ein entsprechendes Betätigungssignal liefern, oder es könnte direkt in der Kupplung erfaßt werden, ob diese zumindest so weit ausgerückt ist, daß ein wesentliches Antriebsmoment nicht mehr übertragen werden kann. Auf diese Art und Weise kann für noch größere Sicherheit gesorgt werden. Des weiteren könnte auch bei einem manuellen Schaltgetriebe noch erfaßt werden, ob dieses in einer neutralen Schaltstellung ist, und das Anlassen des Antriebsaggregats 12 könnte nur dann freigegeben werden, wenn alternativ oder zusätzlich zu den beiden vorangehend genannten Kriterien auch noch das Getriebe in einer neutralen Schaltstellung ist. Dabei ist es jedoch vorteilhaft, wenn zumindest die Betätigung der Bremsanordnung als zusätzliches Kriterium gefordert wird, da dann in jedem Falle, auch bei unterbrochenem Antriebsstrang, ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeugs auf abfallender Straße verhindert werden kann.

Claims

1. Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend:

1. ein Antriebsaggregat (12),
2. eine Getriebeanordnung (20),
3. eine Kupplung (16), durch welche eine Drehmomentüber tragungsverbindung zwischen dem Antriebsaggregat (12) und der Getriebeanordnung (20) herstellbar ist,
4. eine Anlaßanordnung (56) zum Anlassen des Antriebsaggre gats (12),
5. eine Steueranordnung (36), welche nach Erzeugung eines Anlaßbefehls die Anlaßanordnung (56) zum Anlassen des Antriebsaggregats (12) ansteuern kann,

gekennzeichnet durch eine Bremsbetätigungserfassungsanordnung zum Erfassen einer Betätigung einer Bremsanordnung, und dadurch, daß die Steueranordnung (36) die Anlaßanordnung (56) nur dann zum Anlassen des Antriebsaggregats (12) ansteuert, wenn die Brems betätigungserfassungsanordnung eine Betätigung der Bremsanord nung erfaßt.

2. Antriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (36) die Anlaßanordnung (56) nur dann zum Anlassen des Antriebs aggregats (12) ansteuert, wenn eine Kupplungsbetätigungserfas sungsanordnung das Ausrücken der Kupplung (16) erfaßt.

3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlaßbefehl durch Betätigung eines Zündschalters, ins besondere eines Zündschlosses, erzeugt wird.

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kupplung eine manuell betätigbare Kupplung ist und daß das Getriebe ein Manuell-Schaltgetriebe ist.

5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kupplung (16) eine automatisierte Kupplung mit einem Kupplungsstellglied (54) ist und daß das Getriebe (20) ein automatisiertes Schaltgetriebe (20) ist.

6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ansteueranordnung (36) die Anlaßanordnung (56) nur dann zum Anlassen des Antriebsaggregats (12) ansteuert, wenn eine Getriebezustandserfassungsanordnung (42) eine Neutralstellung des Getriebes (20) erfaßt.

7. Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems, wobei das Antriebssystem ein Antriebsaggregat (12), eine Kupplung (16) und ein Getriebe (20) umfaßt, umfassend die Schritte:

a) Erfassen, ob eine Bremsanordnung betätigt ist oder/und ob eine Kupplung (16) ausgerückt ist,
b) Erfassen, ob ein Anlaßbefehl zum Anlassen des Antriebs aggregats (12) erzeugt wird,
c) nach Erfassen eines Anlaßbefehls Anlassen des Antriebs aggregats (12) nur dann, wenn eine Betätigung der Brems anordnung erfaßt wird oder/und wenn erfaßt wird, daß die Kupplung (16) ausgerückt ist.