DE19932052A1

DE19932052A1 - Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung einer Abtriebswelle beim Anfahren

Info

Publication number: DE19932052A1
Application number: DE19932052A
Authority: DE
Inventors: Dirk Habeck
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-07-09
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2001-01-11
Also published as: DE50014847D1; JP2003504623A; WO2001004639A1; US6662095B1; EP1194783B1; EP1194783A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung einer Abtriebswelle eines automatisierten Getriebes bei einem Anrollen eines Kraftfahrzeuges mit einer Standabkoppelung eines Antriebsstranges vorgeschlagen. Dabei ist ein Drehzahlsensor (1) vorgesehen, welcher ein von einem Geberrad (2) bei Rotation der Abtriebswelle erzeugtes Signal an ein elektronisches Getriebesteuer ausgibt. Des weiteren wird ein zeitabhängiges Verhalten eines ermittelten Parameters (n_AB) mit zugehörigen, für einen Fahrzustand in Vorwärtsfahrt (D) oder Rückwärtsfahrt (R) charakteristischen Kenngrößen zur Erkennung des Fahrzustandes verglichen, wobei eine Synchronpunktberechnung in Abhängigkeit des erkannten Fahrzustandes durchgeführt wird. Es wird zudem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung einer Abtriebswelle eines automatisierten Ge triebes bei einem Anrollen eines Kraftfahrzeuges mit einer Standabkoppelung nach der im Oberbegriff des Patentanspru ches 1 näher definierten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der Praxis sind Kraftfahrzeuge mit einem Automat getriebe oder einem automatisierten Handschaltgetriebe be kannt, bei denen eine auch als Stand-By-Control (SBC) be zeichnete Standabkoppelung des Antriebsstranges, welche bei oder nahe einem Stillstand des Fahrzeuges aktiviert ist, vorgesehen ist. Eine solche Standabkoppelung des Antriebs stranges bewirkt, daß bei Fahrzeugstillstand eine Kriechneigung des Fahrzeuges bei eingelegtem Gang, welche ohne Betätigung der Bremse aufgrund des Kraftschlusses bei herkömmlichen Automatgetrieben auftritt, gemindert wird. Eine Minimierung der Kriechneigung wird zunehmend im Hin blick auf eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches und der auftretenden Abgasemissionen gewünscht.

Wenn während der Standabkoppelung ein Anfahrwunsch seitens des Fahrers registriert wird, z. B. durch Lösen der Bremse, wird die Standabkoppelung beendet, und eine zu schaltende Kupplung wird je nach eingelegter Fahrposition für Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt in Abhängigkeit eines berechneten Synchronpunktes mit Druck beaufschlagt.

Als problematisch erweist sich dabei die Erfassung der Drehrichtung der Abtriebswelle des Getriebes. Zur Erfassung der Abtriebsdrehzahl werden in Getrieben häufig Induktiv sensoren verwendet, welche jedoch im Bereich niedriger Um drehungszahlen ungenau sind und erst ab höheren Umdrehungs zahlen, als sie beim Anrollen eines Fahrzeuges vorliegen, aktiv werden. Zur Erzielung einer größeren Genauigkeit wer den in der Praxis Hall-Sensoren eingesetzt. Bei beiden Ar ten von Sensoren ist es jedoch nicht möglich, mit einem einzigen Sensor die Drehrichtung der Abtriebswelle zu er kennen, da die Zahnflanken eines Geberrades üblicherweise aus Kostengründen symmetrisch ausgebildet sind und somit das gleiche Spannungssignal unabhängig von der Drehrichtung erzeugen. Bei der Auswertung dieses Spannungssignales, aus dem die Abtriebsdrehzahl ermittelt wird, läßt sich die Drehrichtung der Abtriebswelle somit nicht ermitteln.

Zur Erfassung der Anrollrichtung des Fahrzeuges bietet es sich an, einen zweiten Sensor vorzusehen oder das Geber rad mit unsymmetrischen Zahnflanken auszubilden, was jedoch beides zu erheblich höheren Kosten führt.

Da ein Fahrzeug insbesondere bei starken Hanglagen gelegentlich entgegen der gewünschten Fahrtrichtung und eingelegten Fahrposition für Vorwärtsfahrt D oder Rück wärtsfahrt R nach Beenden der Standabkoppelung anrollen kann, was jedoch mangels Erfassung der Drehrichtung der Abtriebswelle von einer elektronischen Getriebesteuerung nicht erkannt wird, erfolgt die Ansteuerung der zuschalten den Kupplung durch die elektronische Getriebesteuerung in solchen Situationen entsprechend der eingelegten Fahrposi tion und nicht in Abhängigkeit des tatsächlichen Fahrzu standes, also insbesondere nicht in Abhängigkeit der tat sächlichen Relativdrehzahl der zuschaltenden Kupplung.

Die Synchronpunktberechnung und die Ansteuerung der zuschaltenden Kupplung, welche üblicherweise bis zu dem Synchronpunkt entlang einer Komfortrampe und danach bis zu einem Drucksprung auf Hauptdruckniveau mit einer steileren Druckrampe hydraulisch angesteuert wird, wird folglich nicht mehr korrekt durchgeführt, wenn das Fahrzeug entgegen der gewünschten Fahrtrichtung anrollt.

Wenn beispielsweise das Fahrzeug aufgrund einer sehr steilen Hanglage trotz gewünschter Vorwärtsfahrt bergauf rückrollt, wird der Synchronpunkt, der mathematisch aus dem Produkt aus Antriebsdrehzahl und Übersetzung ermittelt wird, als für die tatsächlichen Verhältnisse zu früh er kannt. Die Drehrichtungsumkehr nach vorne wird daher mit einem für Fahrzeuginsassen deutlich spürbaren Ruck durchge führt.

Neben derartigen Komforteinbußen hat eine falsche Syn chronpunktberechnung aufgrund einer nicht gewollten Anroll richtung auch Dauerhaltbarkeitsprobleme für die zuschalten de Kupplung zur Folge, da als mechanischer Getriebeschutz häufig eine elektronische Vorgabe eines reduzierten maxima len Motormomentes vorgesehen ist. Ein derartiger Motorein griff wird in der Regel am Synchronpunkt aufgehoben, um die Spontanität des Fahrzeuges nicht unnötig lange zu beein trächtigen. Bei einem zu früh berechneten Synchronpunkt wird somit auch ein als Getriebeschutz vorgesehener Mo toreingriff zu früh abgebrochen, wodurch eine erhebliche thermische Belastung bei hohen Lastanforderungen des Motors auftreten kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfah ren zur Erkennung der Drehrichtung einer Abtriebswelle ei nes automatisierten Getriebes bei einem Anrollen eines Kraftfahrzeuges nach Beendigung einer Standabkoppelung zu schaffen, welche mit minimalem Bauaufwand durchführbar ist und eine korrekte Ansteuerung einer zuschaltenden Kupplung ermöglicht. Des weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung eines derarti gen Verfahrens zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren nach dem Patentanspruch 1 sowie mit einer Vorrichtung nach dem Patentanspruch 16 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt in vorteilhafter Weise die Erkenntnis, daß der qualitative und quantitative Verlauf eines vorhandenen Drehzahlsignals, welches auf her kömmliche Weise mit einem symmetrische Flanken aufweisenden Geberrad und einem herkömmlichen kostengünstigen Sensor permanent erfaßt wird, je nach Drehrichtung der Abtriebs welle und damit der Anrollrichtung des Fahrzeuges abweicht. Bei einem Anrollen des Fahrzeuges entgegen der gewünschten Fahrtrichtung unterscheiden sich die qualitativen Drehzahl verläufe zwischen dem gewünschten Fahrzustand und dem tat sächlichen Fahrzustand sogar stark voneinander.

Die Erfindung nutzt diese Erkenntnis in der Weise, daß ein zeitabhängiges Verhalten eines ermittelten Parameters, vorzugsweise der Getriebeabtriebsdrehzahl, mit zugehörigen, für einen Fahrzustand in Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt charakteristischen Parametersätzen verglichen wird. Wenn aufgrund des qualitativen und quantitativen Verlaufs des verglichenen Parameters ein bestimmter Fahrzustand erkannt wird, wird die Synchronpunktberechnung in Abhängigkeit die ses erkannten Fahrzustandes durchgeführt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt somit die Erkennung der Drehrichtung der Abtriebswelle unabhängig von der Signalgenerierung des Geberrades, welches bei dem er findungsgemäßen Verfahrens kostengünstig mit symmetrisch ausgeprägten Zahnflanken ausgebildet sein kann. Da die Drehrichtungserkennung für Anfahrvorgänge in Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt bei Automatgetrieben oder bei automati sierten Handschaltgetrieben erfindungsgemäß lediglich über eine Softwarelogik unter Beachtung von gewissen Randbedin gungen realisierbar ist, kann der Aufwand an Sensorik mini mal gehalten werden, so daß lediglich ein herkömmlicher Drehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl erforderlich ist.

Mit der Erkennung der Drehrichtung der Abtriebswelle und damit der Anrollrichtung des Fahrzeuges kann die Syn chronpunktberechnung der zuschaltenden Kupplung vorteilhaf terweise entsprechend dem tatsächlichen Fahrzustand durch geführt werden. Das heißt, daß bei angewählter Vorwärts fahrtrichtung aber tatsächlichem Rückwärtsrollen des Fahr zeuges an einem Hang der Synchronpunkt unter Berücksichti gung des Rückwärtsrollen berechnet wird, so daß die Druck ansteuerung der zuschaltenden Kupplung mit größtmöglichem Komfort und Kupplungsschutz zeitlich und qualitativ korrekt durchgeführt werden kann. Dies bezieht sich auch auf eine gegebenenfalls von einer digitalen Motorelektronik vorgege bene Momentenreduzierung des maximal zulässigen Motormomen tes, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren am tatsäch lichen Synchronpunkt aufgehoben wird. Eine Kupplungsüberla stung bei einem eventuell zu früh beendeten Motoreingriff wird somit verhindert.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus den nachfol gend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Aus führungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zur Erken nung der Drehrichtung einer Abtriebswelle eines Automatgetriebes bei einem Anrollen eines Kraftfahrzeuges mit Standabkoppelung;

Fig. 2 eine schematisierte Darstellung zeitabhäni ger Verläufe einer Abtriebsdrehzahl n_AB für unterschiedliche Fahrzustände;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zeitab hängigen Verlaufs einer Drehrichtungserken nung bei verschiedenen Fahrzuständen und

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Verlaufs der Bestimmung der Drehrichtung der Ab triebswelle mit einer Lastanforderung vor Erkennen einer Abtriebsdrehzahl.

Bezug nehmend auf Fig. 1 ist stark schematisiert ein Ablaufdiagramm zur Erkennung der Drehrichtung einer Ab triebswelle eines Automatgetriebes beim Anrollen nach Auf heben einer Standabkoppelung des Antriebsstranges darge stellt.

Zur Durchführung des Verfahrens ist in einer nicht näher dargestellten elektronischen Getriebesteuerung, wel che Signale über einen CAN-(Controller Area Network)- Datenbus mit Rechnereinheiten weiterer Aggregate aus tauscht, ein Programmodul vorgesehen, welches Eingangs signale von einem in Fig. 1 nur symbolisch angedeuteten Drehzahlsensor 1 erhält, welcher wiederum ein ebenfalls nur schematisch angedeutetes Geberrad 2 mit symmetrischen Zahn flanken abgreift.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, wird zunächst in einer Funktion F1 geprüft, ob ein Anfahrwunschsignal vorliegt, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel erkannt wird, wenn ein Bremsdruck p_b kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist. In hiervon abweichenden Ausführungen kann als Anfahr wunschsignal auch die Deaktivierung eines Bremssignales, das beispielsweise als Steuerbit einer elektronischen Brem sensteuerung auf dem Datenbus abrufbar ist, oder die Deak tivierung eines Bremslichtschalters oder das Überschreiten eines Grenzwertes der Abtriebsdrehzahl n_AB vorgesehen sein.

Falls kein Anfahrwunschsignal vorliegt, wird als Be triebszustand in einer Funktion F2 davon ausgegangen, daß die Bremse getreten ist und keine Fahrposition für Vor wärtsfahrt D oder Rückwärtsfahrt R eingelegt ist.

Falls ein Anfahrwunschsignal erkannt wird, wird in einer nachfolgenden Funktion F3 geprüft, ob eine Lastanfor derung durch Betätigung des Fahrpedales vorliegt, bevor eine Abtriebsdrehzahl n_AB größer Null erkannt wird. Falls keine Lastanforderung vorliegt, wird nach Erkennen einer ermittelten Abtriebsdrehzahl n_AB deren Verlauf mit in der elektronischen Getriebesteuerung abgelegten Drehzahlverläu fen für verschiedene Fahrzustände verglichen, wobei zu nächst in einer Funktion F4 geprüft wird, ob der tatsäch lich vorliegende Drehzahlverlauf mit Kenngrößen bzw. Kenn linien übereinstimmt, welche für ein Anrollen in der Ebene in Vorwärtsfahrt charakteristisch sind. Falls dies der Fall ist, wird eine entsprechende Synchronpunktberechnung sowie ein zugehöriger Schaltablauf in einer Funktion F5 durchge führt.

Falls der Drehzahlverlauf nicht mit dem für den Fahr zustand "Anrollen in Vorwärtsfahrt in der Ebene" überein stimmt, wird im dargestellten Ablaufdiagramm in einer wei teren Funktion F6 geprüft, ob ein Anrollen des Fahrzeuges in die gewünschte Fahrtrichtung vorliegt. Dies wird über den Abtriebsdrehzahlverlauf festgestellt, wobei die Syn chronpunktberechnung verzögert wird, bis der Fahrzustand eindeutig feststeht.

Wenn das Fahrzeug in die gewünschte Fahrtrichtung rollt, wird bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwer tes der Abtriebsdrehzahl n_AB in einer Funktion F7 die Syn chronpunktberechnung sofort gestartet.

Wenn sich als Fahrzustand ergibt, daß das Fahrzeug nicht in die gewünschte Fahrtrichtung anrollt, wird in ei ner weiteren Funktion F8 geprüft, ob eine Lastanforderung mittels einer Fahrpedalbetätigung vorliegt. Falls keine Lastanforderung vorliegt, wird eine Funktion F9 gestartet, welche einen zeitgesteuerten Schaltablauf unabhängig vom Drehzahlverlauf und einen zeitgesteuerten Motoreingriff vorgibt.

Hingegen wird bei einem Anrollen des Fahrzeuges entge gen der gewünschten Fahrtrichtung und gleichzeitiger Last anforderung eine verzögerte Synchronpunktberechnung nach einem Nulldurchgang der Abtriebsdrehzahl n_AB bzw. einer Drehrichtungsumkehr vorgenommen und der Schaltablauf für die tatsächlich vorliegende Fahrtrichtung in einer Funktion F10 ausgegeben.

Wenn bereits eine Lastanforderung vor Erkennen einer Abtriebsdrehzahl n_AB größer Null in der Funktion F3 fest gestellt wird, wird dies in einer der Funktion 4 zur Abfra ge des Vorliegens des Fahrzustandes "Vorwärtsfahrt in der Ebene" vorgeschalteten Funktion F11 über eine bezüglich Fig. 4 näher beschriebene Verkürzung einer Reaktionszeit Δt berücksichtigt.

Fig. 2 zeigt prinzipmäßig charakteristische Drehzahl verläufe für den Fahrzustand "Vorwärtsfahrt in der Ebene", welcher mittels einer Kennlinie n_VE wiedergegeben ist, den Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang bergab", bei dem die Ab triebsdrehzahl n_AB gemäß einer Kennlinie n_VH verläuft, und den Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang steil bergauf mit Rückrollen" gemäß einer Kennlinie n_RH. Die gezeigten Drehzahlverläufe n_VE, n_VH und n_RH stellen jeweils Fahr zustände ohne Last dar.

Wie dem Diagramm in Fig. 2 zu entnehmen ist, weisen die Abtriebsdrehzahlen in den unterschiedlichen Fahrzustän den stark voneinander abweichende Gradienten auf, wobei der größte Gradient im Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang berg ab" gegeben ist. Besonders charakteristisch ist der Dreh zahlverlauf n_RK bei einem Anfahren an einem steilen Hang bergauf mit anfänglichem Rückrollen, da die Abtriebswelle bei aktivierter Standabkoppelung zunächst mit wachsender Geschwindigkeit entgegen der gewünschten Richtung dreht, wobei die zuschaltende Kupplung immer stärker eingreift und die Abtriebswelle bis zum Stillstand abbremst und anschlie ßend mit gewünschter Drehrichtung antreibt.

Neben den gezeigten Fahrzuständen sind selbstverständ lich weitere Kennlinien für die Fahrzustände "Vorwärtsfahrt bergauf", "Vorwärtsfahrt bergauf", "Rückwärtsfahrt in der Ebene", "Rückwärtsfahrt bergab", "Rückwärtsfahrt bergauf" und "Rückwärtsfahrt steil bergauf mit Rückrollen" jeweils ohne Lastanforderung und mit Lastanforderungen in Abhängig keit der Fahrpedalstellung bzw. eines Drosselklappenwin kels DKI abgelegt.

In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel stellt die Getriebeabtriebsdrehzahl n_AB die ermittelte Größe dar, welche mit abgelegten Kennlinien verglichen wird. Hiervon abweichend können selbstverständlich auch andere ermittelte Parameter, welche der Getriebeabtriebsdrehzahl n_AB äquiva lent sind, wie z. B. der Drosselklappenwinkel DKI oder der Bremsdruck p_b zur Unterscheidung zwischen den Fahrzustän den herangezogen werden.

Neben dem Gradienten des Abtriebsdrehzahlverlaufes ist ein wichtiges Kriterium zur Unterscheidung zwischen Anrol len des Fahrzeugs in der Ebene oder am Hang vorwärts oder rückwärts die Reaktionszeit Δt, welche von dem Anfahr wunschsignal bis zu einem Erkennen einer Abtriebsdreh zahl n_AB größer Null verstrichen ist. Die Reaktionszeit Δt ist fahrzeugabhängig und entsprechend motorspezifischer Kennwerte, einer Fahrzeugmasse, einer Achsübersetzung und einem Wandler bzw. Anfahrelement abgelegt.

Aufgrund der Reaktionszeit Δt zwischen dem Anfahr wunschsignal, welches vorliegend durch einen sprungartigen Abfall des Bremsdruckes p_b beim Lösen der Bremse ausgege ben wird, und der Art des Anstieges der Abtriebsdreh zahl n_AB läßt sich eindeutig erkennen, wann ein Anrollen am Hang oder in der Ebene erfolgt.

Wie Fig. 3 zeigt, wird von dem Zeitpunkt des Abfallens des Bremsdruckes p_b an die Zeitspanne bzw. Reaktions zeit Δt gemessen, welche bis zu einem Anrollen des Fahrzeu ges vergeht. Dabei sind wiederum für unterschiedliche Fahr zustände bestimmte Reaktionszeiten wie die dargestellten Δt_1, Δt_2 charakteristisch. Die längste in der Fig. 3 ge zeigte Reaktionszeit Δt_1 entspricht der Zeitspanne zwi schen Anfahrwunschsignal und einem Anrollen im Fahrzustand "Vorwärtsfahrt in der Ebene ohne Last", während bei der kürzeren Zeitspanne Δt_2 ein Anrollen am Hang erkannt wird.

Da allein aufgrund der bis zum Anrollen vergangenen Reaktionszeit Δt_2 noch nicht erkennbar ist, in welche Richtung das Fahrzeug am Hang rollt, wird zur Unterschei dung der Drehrichtung der Abtriebswelle der quantitative Verlauf der permanent ermittelten Drehzahl n_AB bis zu ei ner vorgegebenen Drehzahlgrenze n_GW mit in der elektroni schen Getriebesteuerung abgelegten Drehzahlverläufen ver glichen. Von diesen Drehzahlverläufen zeigt die Fig. 3 bei spielhalber die Kennlinie n_VH für den Fahrzustand "Vor wärtsfahrt am Hang bergab", bei dem die Abtriebsdreh zahl n_AB je nach Hanglage sehr schnell ohne Last über den applizierbaren Grenzwert n_GW ansteigt, und die Kennli nie n_RH für den Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang mit Rückrollen" wiedergegeben, wobei sich der Drehzahlgradient hier wie bezüglich Fig. 2 beschrieben bei einem Rollen ent gegen der gewünschten Fahrtrichtung an einem sehr steilen Hang und ohne anschließende Gaspedalbetätigung aufgrund der Leerlaufregelung des Motors zunehmend abflacht.

Bei Erkennen des Anrollens des Fahrzeuges am Hang wird die Synchronpunktberechnung verzögert erst dann gestartet, wenn die Drehrichtung der Abtriebswelle erkannt ist.

Der Grenzwert n_GW, bis zu dem der Drehzahlvergleich vorgenommen wird, ist applizierbar und wird so gewählt, daß eine zuverlässige Unterscheidung zwischen Vorwärtsrollen oder Rückwärtsrollen am Hang möglich ist.

Die in Fig. 3 dargestellten Kennlinien geben jeweils einen Fahrzustand ohne Lastanforderungen, d. h. Gaspedalbe tätigung durch den Fahrer, wieder. Bei Fahrzuständen ohne Lastanforderung kann die Steigung am Hang in Abhängigkeit von dem Fahrzeug appliziert werden, d. h. über die Ab triebsdrehzahl n_AB kann die Steigung am Hang erkannt wer den. Bei entsprechender Softwareverknüpfung kann damit in vorteilhafter Weise ein Neigungssensor unterstützt oder sogar eingespart werden.

In Fig. 4 ist die Situation gezeigt, daß nach dem Lö sen der Bremse und dem einhergehenden Abfallen des Brems druckes p_b und vor Erkennen einer Abtriebsdrehzahl n_AB größer Null eine Last angefordert wird. Bei Erkennen einer Lastanforderung, welche mit dem Drosselklappenwinkel DKI wiedergegeben ist, und einer Reaktionszeit Δt, welche kür zer als die vordefinierte Reaktionszeit Δt_2 für einen Fahrzustand bei Anfahren in Hanglage oder die Reaktions zeit Δt_1 für ein Anrollen in der Ebene ist, wird eine er rechnete Reaktionszeit Δt bis zum Erkennen einer Abtriebs drehzahl n_AB in Abhängigkeit einer zwischen dem Anfahr wunschsignal und der Lastanforderungen verstrichenen Zeit Δt_3 und der Fahrpedalstellung bzw. dem Drosselklap penwinkel DKI verkürzt. Dadurch wird der erwartete zeitab hängige Anstieg der Abtriebsdrehzahl n_AB dahingehend kor rigiert, daß die Reaktionszeit um so mehr verkürzt wird, je eher die Last nach dem Anfahrwunschsignal erhöht wird. Mit Verkürzung der errechneten Reaktionszeit Δt wird der Ram pendruck der zuschaltenden Kupplung und deren Momentüber nahme erhöht.

Die in der Fig. 4 dargestellte Kennlinie n_VHL stellt dabei einen Fahrzustand "Vorwärts bergauf mit Last" und die Kennlinie n_RHL einen Fahrzustand "Vorwärtsfahrt bergauf mit Rückrollen und mit Last" dar, wobei die Kennlinien je weils einem bestimmten Drosselklappenwinkel DKI zugeordnet sind. Bei stärkeren Lastanforderungen würden die entspre chenden Kennlinien bei einer geringeren Reaktionszeit be ginnen, während die Kennlinien für dieselben Fahrzustände ohne Lastanforderung bei einem späteren Zeitpunkt starten, wie die Kennlinie n_VE für den Fahrzustand "Vorwärtsfahrt in der Ebene ohne Last" in der Fig. 4 zeigt.

Durch die Verschiebung der Kennlinien in Richtung ge ringerer Reaktionszeiten läßt sich die Erkennung der Dreh richtung der Abtriebswelle früher durchführen, wobei eine dem tatsächlichen Fahrzustand angepaßte Synchronpunktbe rechnung und eine entsprechend verbesserte Druckansteuerung der zuschaltenden Kupplung mit einem komfortableren Schaltablauf möglich ist.

Bezugszeichen

1

Drehzahlsensor

2

Geberrad
DKI Drosselklappenwinkel
F1 Funktion, Unterscheidungsfunktion
F2 Funktion, Verarbeitungsfunktion
F3 Funktion, Unterscheidungsfunktion
F4 Funktion, Unterscheidungsfunktion
F5 Funktion, Verarbeitungsfunktion
F6 Funktion, Unterscheidungsfunktion
F7 Funktion, Verarbeitungsfunktion
F8 Funktion, Unterscheidungsfunktion
F9 Funktion, Verarbeitungsfunktion
F10 Funktion, Verarbeitungsfunktion
F11 Funktion, Verarbeitungsfunktion
n_AB Abtriebsdrehzahl
n_GW Drehzahlgrenzwert
n_VE Abtriebsdrehzahl-Kennlinie für Fahrzustand "Vorwärtsfahrt in Ebene ohne Last"
n_VH Abtriebsdrehzahl-Kennlinie für Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang bergab ohne Last"
n_VHL Abtriebsdrehzahl-Kennlinie für Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang bergab mit Last"
n_RH Abtriebsdrehzahl-Kennlinie für Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang bergauf mit Rückrollen ohne Last"
n_RHL Abtriebsdrehzahl-Kennlinie für Fahrzustand "Vorwärtsfahrt am Hang bergauf mit Rückrollen und mit Last"
p_b Bremsdruck
t Zeit
Δt Reaktionszeit
Δt_1 Reaktionszeit bis Anrollen in der Ebene ohne Last
Δt_2 Reaktionszeit bis Anrollen am Hang ohne Last
Δt_3 Zeitspanne zwischen Anfahrwunsch und Lastanforderung

Claims

1. Verfahren zur Erkennung der Drehrichtung einer Ab triebswelle eines automatisierten Getriebes bei einem An rollen eines Kraftfahrzeuges mit einer Standabkoppe lung (SBC) eines Antriebsstranges, wobei ein Drehzahlsensor vorgesehen ist, welcher ein von einem Geberrad bei Rotation der Abtriebswelle erzeugtes Signal an eine elektronische Getriebesteuerung ausgibt, dadurch gekenn zeichnet, daß ein zeitabhängiges Verhalten eines ermittelten Parameters (n_AB) mit zugehörigen, für einen Fahrzustand in Vorwärtsfahrt (D) oder Rückwärtsfahrt (R) charakteristischen Kenngrößen (n_VE, n_VH, n_VHL, n_RH, n_RHL) zur Erkennung des Fahrzustandes verglichen wird, wobei eine Synchronpunktberechnung in Abhängigkeit des er kannten Fahrzustandes durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der ermittelte Parameter die Ge triebeabtriebsdrehzahl (n_AB) oder eine hierzu äquivalente Größe (DKI, p_b) darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß jeweils Kenngrößen für den Fahrzustand
"Vorwärtsfahrt in der Ebene" und/oder
"Vorwärtsfahrt bergab" und/oder
"Vorwärtsfahrt bergauf" und/oder
"Vorwärtsfahrt bergauf mit Rückrollen" und/oder
"Rückwärtsfahrt in der Ebene" und/oder
"Rückwärtsfahrt bergab" und/oder
"Rückwärtsfahrt bergauf" und/oder
"Rückwärtsfahrt bergauf mit Rückrollen"
jeweils ohne Last und/oder mit Last abgelegt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kriterium zur Un terscheidung zwischen den Fahrzuständen eine Reaktions zeit (Δt) herangezogen wird, welche von einem Anfahrwunsch signal bis zu einem Erkennen einer Abtriebsdrehzahl (n_AB) größer Null verstrichen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Reaktionszeit (Δt) in Abhängig keit motorspezifischer Kennwerte und/oder einer Fahrzeug masse und/oder einer Achsübersetzung und/oder einem Anfahr element abgelegt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Anfahrwunschsignal er kannt wird, wenn ein Bremssignal deaktiviert wird und/oder wenn ein Bremsdruck (p_b) kleiner als ein Grenzwert ist und/oder wenn die Abtriebsdrehzahl (n_AB) größer als ein Grenzwert ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Kriterium zur Un terscheidung zwischen den Fahrzuständen ein Gradient der Abtriebsdrehzahl (n_AB) herangezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß als Fahrzustand ein Anrollen in Vorwärtsfahrt in der Ebene erkannt wird, wenn die Abtriebs drehzahl (n_AB) kontinuierlich zunimmt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß als Fahrzustand ein Anfahren in Vorwärtsfahrt bergauf mit Rückwärtsrollen bergab erkannt wird, wenn die Abtriebsdrehzahl (n_AB) für kurze Zeit mit geringem Gradienten ansteigt und anschließend wieder zu Null wird, um nach dem Stillstand wieder zu beschleunigen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da durch gekennzeichnet, daß die Druckan steuerung einer zuschaltenden Kupplung und/oder die Vorgabe eines maximal zulässigen Motormomentes in Abhängigkeit der Erkennung des Fahrzustandes erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß die Synchron punktberechnung bei Erkennen eines Anrollens an einem Hang erst gestartet wird, wenn eine Unterscheidung auf Anrollen in Vorwärtsfahrtrichtung oder Rückwärtsfahrtrichtung ge troffen ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da durch gekennzeichnet, daß mittels der in Kennlinien abgelegten Kenngrößen für Fahrzustände mit einem Anrollen am Hang eine Hangneigung ermittelt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, da durch gekennzeichnet, daß die errechnete Reaktionszeit (Δt) bis zum Erkennen einer Abtriebsdreh zahl (n_AB) verkürzt wird, wenn eine Lastanforderung nach einem Anfahrwunsch und vor einem Erkennen einer Abtriebs drehzahl vorliegt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die errechnete Reaktions zeit (Δt) in Abhängigkeit einer zwischen dem Anfahrwunsch signal und der Lastanforderung verstrichenen Zeit (Δt_3) und einer Fahrpedalstellung (DKI) verkürzt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da durch gekennzeichnet, daß ein Geberrad mit symmetrisch ausgebildeten Zahnflanken verwendet wird.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Erkennung der Drehrichtung ei ner Abtriebswelle eines automatisierten Getriebes bei einem Anrollen eines Kraftfahrzeuges mit einer Standabkoppe lung (SBC) eines Antriebsstranges ein Drehzahlsensor vorge sehen ist, welcher ein von einem Geberrad bei Rotation der Abtriebswelle erzeugtes Signal an eine elektronische Ge triebesteuerung ausgibt, wobei die elektronische Getriebe steuerung Mittel zum Vergleich eines zeitabhängigen Verhal tens eines ermittelten Parameters (n_AB) mit zugehörigen, für einen Fahrzustand in Vorwärtsfahrt (D) oder Rückwärts fahrt (R) charakteristischen Kenngrößen und Mittel für eine Synchronpunktberechnung in Abhängigkeit des erkannten Fahr zustandes aufweist.