DE19946334A1

DE19946334A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19946334A1
Application number: DE19946334A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Boll; Mario Jung
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK GS Verwaltungs GmbH and Co KG
Priority date: 1998-10-08
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2000-04-13
Also published as: DE19982081D2; AU1373200A; FR2784946A1; ITMI992099A0; BR9914386A; FR2784946B1; IT1314031B1; WO2000022324A1; ITMI992099A1

Abstract

Die Erfindung umfaßt ein Kraftfahrzeug, zumindest bestehend aus einer Antriebseinheit, einem Drehmomentübertragungssystem, einem Getriebe und einer Warneinrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals bei einem falsch eingelegten Gang.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer über eine Leistungsstelleinrich tung, beispielsweise einem Fahrpedal, ansteuerbaren Antriebseinheit wie Brenn kraftmaschine, einem Getriebe und einem dazwischen angeordneten Drehmo mentübertragungssystem, beispielsweise einer Kupplung, wobei im Getriebe eine Vielzahl von Getriebeübersetzungen einstellenden Gängen beispielsweise mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise einem Schalthebel schaltbar ist und eine Warneinrichtung zur Ausgabe eines Warnsignals bei Wahl einer für die Fahrsituation ungeeigneten Ganges vorgesehen ist.

Derartige Kraftfahrzeuge weisen nach dem Stand der Technik Warneinrichtungen auf, die den Fahrer warnen oder entsprechende Maßnahmen einleiten, nachdem er einen Anfahrversuch unternommen hat, mit einem der Fahrsituation unange messenen Gang anzufahren und damit die Kupplung überlastet. Das Kriterium zur Auslösung des Warnsignals beziehungsweise zur Einleitung von Abhilfemaß nahmen gegen die unsachgemäße Belastung der Kupplung wird, wie beispiels weise in der DE-OS 41 00 091 beschrieben, durch Überschreitung von in zeitlichem Abstand gemessenen Reibarbeitswerten in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur in der Kupplungsglocke errechnet.

Nach der Lehre der WO 95/22014 wird ein Warnsignal ausgelöst, wenn der Fahrer versucht bei höheren Drehzahlen in einem ungeeigneten Gang anzufahren oder die Kupplung einen vorgegebenen Grenzwert einer Reibenergie über schreitet. Dabei wird der Anfahrvorgang mittels eines in der Leistungsstellein richtung angeordneten Sensors überprüft und in Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl das Kriterium zur Auslösung des Warnsignals errechnet.

Beide Warneinrichtungen lösen dabei das Warnsignal bei falsch eingelegtem Gang aus, wenn die Kupplung bereits in unsachgemäßer und auf lange Sicht zerstörerischer Weise betrieben wird und der Fahrer unter Komforteinbußen einen Anfahrversuch unternimmt. Durch diese verspätete Warnung wird nicht nur die Kupplung geschädigt und der Komfort beeinträchtigt, vielmehr entsteht für den Fahrer des Kraftfahrzeugs und für die mitbetroffenen Verkehrsteilnehmer ein erhöhtes Sicherheitsrisiko, da das Einlegen des richtigen Gangs nur zeitverzögert erfolgen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftfahrzeug mit einer Warneinrichtung vorzuschlagen, die die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile nicht hat und die mit den im Fahrzeug bereits vorhandenen Mitteln auskommt, um ein Kriterium für die Erkennung eines ungeeigneten Gangs zu bilden.

Die Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit einer über eine Leistungsstelleinrichtung wie Fahrpedal ansteuerbaren Antriebseinheit wie Brennkraftmaschine mit einer Antriebswelle, einem Getriebe mit einer Getriebee ingangswelle und einem Drehmomentübertragungssystem wie Kupplung gelöst, wobei im Getriebe eine Vielzahl von Getriebeübersetzungen einstellenden Gängen mittels eines Bedienungselementes wie Schalthebel schaltbar ist und eine Warneinrichtung zur Ausgabe eines Warnsignals vorgesehen ist, wobei das Warnsignal vor dem Fahren beziehungsweise Anfahren im ungeeigneten Gang ausgelöst wird.

Erfindungsgemäß kann eine Auslösung des Warnsignals vor Beginn des Kraft schlusses, beispielsweise des Reibschlusses bei einer Reibungskupplung, des Drehmomentübertragungssystems, das eine Kupplung oder ein Drehmoment wandler sein kann, wenn ein ungeeigneter Gang eingelegt ist oder vor der Betätigung der Leistungsstelleinrichtung, beispielsweise ein Fahr- oder Gaspedal, das einen Kraftstoffvergaser oder eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung betätigt, zum Anfahren mit dem ungeeigneten Gang erfolgen. Die Bereitstellung und Auswer tung von Sensoren, die die Stellung und Arbeitsweise des Drehmomentübertra gungssystems und/oder der Leistungsstelleinrichtung detektieren, kann entfallen, so daß die Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge mit und ohne automatisiertes Drehmomentübertragungssystem einsetzbar ist, wobei vorteilhaft sein, wenn ein die Öffnung des Drehmomentübertragungssystems überwachender Sensor im Fahrzeug installiert ist, die Auslösung des Warnsignals von der Öffnung des Drehmomentübertragungssystems abhängig zu machen.

Vorteilhaft kann die Freischaltung der Auslösung des Warnsignals erst bei stehendem oder nahezu stehendem Fahrzeug sein, das heißt erst dann, wenn gesichert ist, daß das Fahrzeug nicht noch mit einem Gang bei einer noch im Betriebsbereich der Antriebseinheit liegenden Drehzahl bewegt wird.

Aus der Vielzahl x0 der Gänge G(1), G(2), . . ., G(x0) wird ausgewählte Gang G(x) als Anfahrgang geschaltet, wobei die Übersetzung der Gänge G(x) mitzuneh mendem x steigt und der Rückwärtsgang mit G(r) bezeichnet wird.

Ungeeignete Gänge zum Anfahren des Kraftfahrzeugs können mit Ausnahme des ersten Ganges G(1) mit der kleinsten Getriebeübersetzung und des Rückwärts ganges G(r) alle übrigen Gänge G(x) mit x ≠ 1, r sein, da sie das Fahrzeug nur mit erhöhter Belastung des Drehmomentübertragungssystems zu beschleunigen vermögen. Die Benutzung des zweiten Gangs G(2) kann erlaubt sein, wenn das Drehmomentübertragungssystem und/oder die Antriebseinheit so ausgelegt sind, daß eine Schädigung des Drehmomentübertragungssystems auf lange Sicht ausgeschlossen ist. So kann beispielsweise ein Kriterium zur Auslösung des Warnsignals bei Verwendung des zweiten Ganges G(2), neben den anderen auslösenden Parametern der verwendete Motortyp eines Kraftfahrzeugtyps Typ I, beispielsweise die Verwendung eines Dieselaggregats oder beispielsweise die Verwendung einer schwächer dimensionierten Kupplung sein, während der selbe Fahrzeugtyp Typ II bei Verwendung eines anderen Antriebsaggregats erst bei der Verwendung eines stärker übersetzten, beispielsweise bei Verwendung des dritten Gangs G(3), als Anfahrgang ein Warnsignal ausgibt.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, während Schaltvorgängen die Drehzahl der Getriebeeingangswelle so zu überwachen, daß nach dem Schließen des Drehmomentübertragungssystems die Antriebseinheit nicht durch den zustande gekommenen Kraftschluß auf Drehzahlen über die zugelassene Höchstdrehzahl der Antriebseinheit beschleunigt wird, beispielsweise beim Zurückschalten aus einem hohen Gang mit großer Übersetzung in einen niedrigen Gang. Vorteilhaf tenweise wird deswegen die Drehzahl der Getriebeeingangswelle mit einem berechneten Erwartungswert der Antriebswelle verglichen und bei zu hoher Drehzahl, das heißt einer Drehzahl der Getriebeeingangswelle über dem Erwar tungswert ein Warnsignal ausgelöst. Zusätzlich kann das Drehmomentübertra gungssystem beim folgenden Kraftschluß entsprechend angesteuert werden, daß ein Betrieb des Fahrzeugs unter unzulässigen Bedingungen betrieben wird, beispielsweise kann das Drehmomentübertragungssystem unter Schlupf betrieben werden.

Als auslösende Kriterien für ein Warnsignal können auswertbare Größen für die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Drehzahl der Antriebswelle der Antriebs einheit sein. So kann beispielsweise ein Drehzahlsensor im Getriebe ein Maß zur Bildung des Auslösekriteriums der Warneinrichtung sein, wobei erfaßt werden kann, ob sich die Räder beziehungsweise mindestens ein Rad des Fahrzeugs dreht und wie schnell sie/es sich dreht. Zur Quantifizierung der Raddrehzahl/en ist es vorteilhaft das Drehzahlsignal über die Übersetzungen zu normieren.

Zur Auslösung des Warnsignals ist es nötig, den eingelegten Gang zu erkennen. Dies erfolgt vorteilhafterweise durch eine Gangerkennung, die an der Gangwähl einrichtung oder am Getriebe, vorzugsweise am Getriebe, positioniert ist, so daß vorteilhafterweise in die Bildung des Kriteriums zur Auslösung des Warnsignals diese Information aufgenommen wird.

Weiterhin vorteilhaft ist die Auslösung des Warnsignals von einem Mindestwert der Antriebswelle n(A0) abhängig zu machen, wodurch eine Alarmgabe bei Stillstand der Antriebseinheit ausgeschlossen werden kann. Vorteilhaft kann die Beziehung des Mindestwerts n(A0) auf die für das Antriebsaggregat typische Leerlaufdrehzahl n(L) nach der Beziehung 0 < n(A0) < n(L), vorzugsweise 0,5 x n(L) < n(A0) < 0,7 x n(L) sein.

Erfindungsgemäß erfolgt die Auslösung des Warnsignals beispielsweise bei stehendem oder nahezu stehendem Fahrzeug und falsch eingelegtem Gang, wobei es zweckmäßig sein kann, die Auslösung des Warnsignals von einer über die Übersetzungen normierten Getriebedrehzahl, beispielsweise die Drehzahl der Getriebeeingangswelle von einem oberen Grenzwert abhängig zu machen, der mit der Mindestgeschwindigkeit, bei der Alarm erfolgen soll, korrelierbar sein kann. Hierzu kann die Bedingung aufgestellt werden, daß die Drehzahl der Getriebee ingangswelle n(G) kleiner als der Grenzwert n(G0) ist, wobei dieser von der Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit n(L) abhängig gemacht werden kann und die Bedingung n(L) < n(G0) ≧ 0 vorteilhaft sein kann.

Weiterhin kann für die Auslösung eines Warnsignals die Bedingung n(D) < n(G) ≧ 0 herangezogen werden, wobei mit n(D) die Drehzahl bezeichnet ist, bei der das Drehmomentübertragungssystem den Kraftschluß zwischen Antriebs welle und Kupplung aufhebt, beispielsweise bei der Drehzahl, bei der eine Reibungskupplung auskuppelt, um das Abwürgen der Antriebseinheit zu vermei den.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den zweiten Gang als Anfahrgang benutzen zu können, wenn das Drehmomentübertragungssystem, beispielsweise eine Rei bungskupplung, in einem unbelasteten Zustand ist, wobei als Indikator für diesen Zustand ein Temperaturgeber in der Umgebung des Drehmomentübertragungssy stems, beispielsweise in der Kupplungsglocke, vorzugsweise nahe an oder in der Kupplung positioniert sein kann beziehungsweise ein Temperaturwert aus dem übertragenen Drehmoment und den Drehzahlunterschieden zwischen Antriebs- und Getriebeeingangswelle berechnet wird. Zur Freigabe des zweiten Gangs als Anfahrgang darf die Betriebstemperatur T der Kupplung einen vorgebbaren, gegebenenfalls in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern, beispielsweise der Außentemperatur einstellbaren Grenzwert T0 nicht überschreiten, wodurch sich für das Kriterium der Auslösung des Warnsignals die folgende Bedingung ergibt: T < T0.

Warnsignale, die aufgrund von sich zeitlich ändernden Drehzahlen der Getriebe eingangswelle im Bereich des Grenzwerts n(G0) indifferent ausgelöst werden, können dadurch vermieden werden daß das Warnsignal für einen vorgegebe nen Zeitpunkt selbsthaltend ausgelöst wird und durch ein Ereignis, wie zum Beispiel durch Betätigung des Gaspedals, beim Beginn des Einrückens des Drehmomentübertragungssystems und/oder nach einem fest vorgegebenen Zeitintervall wieder zurückgesetzt wird. Weiterhin kann die Auslösung des Warnsignals unter Verwendung einer an sich bekannten Hystereseschleife eindeutiger gestaltet werden, wobei die Aktivierung des Alarms bei einem vorge gebenen Grenzwert, beispielsweise bei dem Mindestwert n(G0) der Drehzahl der Getriebeeingangswelle und die Deaktivierung bei einem um die Hysterese Δn(G0) verschobenen Mindestwert n'(G0) = n(G0) + Δn(G0) erfolgt, wobei der Dreh zahlunterschied der Hysterese Δn(G0) vorzugsweise ungefähr 50 1/min beträgt beziehungsweise einstellbar nach der Bedingung n(G0) x 0,2 < Δn(G0) < 0 ist.

Nach dem erfinderischen Gedanken kann es weiterhin vorteilhaft sein, zwischen der Gültigkeit des Auslösekriteriums und der Auslösung des Warnsignals eine Haltezeit vorzusehen, die zwischen 0,1 und 5 Sekunden liegen kann, wobei die Länge der Haltezeit von Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs beispielsweise vom Drehzahlgradienten der Antriebswelle und/oder der Getriebeeingangswelle, von den Raddrehzahlen, der Drosselklappenstellung und dergleichen abhängig einstellbar sein kann.

Die Gestaltung des Warnsignals kann einstufig oder mehrstufig sein, wobei bei mehrstufigen Alarmsignalen einem ungeeigneten Gang mit kleinerer Auswirkung, beispielsweise G(2) die erste und Gängen (G(3)), G(4), . . .) mit größerer negativer Auswirkung beispielsweise auf die Betriebseigenschaften des Drehmomentüber tragungssystems oder den Komfort die zweite und gegebenenfalls weitere Stufen mit höherem Aufmerksamkeitspotential zugeordnet werden.

Das Warnsignal kann prinzipiell in jeder die Aufmerksamkeit weckenden Form erfolgen, wobei eine optische und/oder akustische Warnung vorteilhaft und zweckmäßig ist. Weiterhin kann zumindest zweistufig zuerst optisch, dann akustisch oder umgekehrt gewarnt werden.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, bereits im Kraftfahrzeug vorhandene optische und/oder akustische Einrichtungen zur Warnung zu benutzen. Insbesondere kann eine im Fahrzeug vorhandene Ganganzeigeeinrichtung zusätzlich zu einer Warnanzeige bei einem ungeeigneten Gang herangezogen werden, da sich der Fahrer dieser auch zur Information bezüglich des eingelegten Gangs bedient. Vorteilhaft kann es dabei sein, bei einem ungeeigneten Gang die Ganganzeige blinken zu lassen.

Wird das Warnsignal mißachtet, so kann es vorteilhaft sein, zumindest eine zweite Stufe zuzuschalten und/oder an sich bekannte Mittel, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 196 02 006 zur Warnung des Fahrers und Einleitung von Schutzmaß nahmen des Drehmomentübertragungssystems bekannt sind.

Das gesetzte Warnsignal kann durch Beseitigung der Warnkriterien oder nach einem vorgegebenen Zeitintervall gelöscht werden, beispielsweise wenn der Fahrer in einen geeigneten Gang schaltet oder wenn das Drehmomentübertra gungssystem geschlossen und andere Warnmaßnahmen eingeleitet werden, beispielsweise Ruckeln des Drehmomentübertragungssystems.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs mit einer Warneinrichtung zur Warnung bei ungeeignetem Anfahrgang,

Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Warneinrichtung und

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Warneinrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebsmaschine, wie Brennkraftmaschine 2. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein Drehmo mentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausfüh rungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 zwischen Motor und Getriebe angeordnet wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmo mentübertragungssystem an das Getriebe und vom Getriebe abtriebsseitig an eine Abtriebswelle und einer nachgeordnete Achse 6 übertragen wird.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, einen Verschleiß ausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist als Handschaltgetriebe dargestellt. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann auch als Anfahr kupplung und/oder Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung und/oder Wendesatzkupplung und/oder Sicherheitskupplung mit gezielt ansteuerbarem übertragbarem Moment ausgestattet sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebs- 7 auf die Ab triebsseite 8 übertragen wird.

Herrscht zwischen der Antriebsseite 7 und der Abtriebsseite 8 eine Drehzahldiffe renz, d. h. ein Schlupf, so wird in Abhängigkeit des anstehenden Momentes und/oder des übertragbaren Momentes und/oder der Schlupfdrehzahl ein Energie eintrag in Form von in Reibungswärme umgewandelter Energie in das Drehmo mentübertragungssystem verursacht. In diesem Falle wird die kinetische Energie der Rotation in Reibungsenergie umgesetzt und es resultiert eine Tempera turerhöhung zumindest im Bereich der Reibflächen, die zu einer Tempera turerhöhung und möglicherweise zu einer Überhitzung der Reibflächen und mögli cherweise zu einer Zerstörung der Reibflächen bzw. des Drehmomentüber tragungssystemes führen kann.

Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt von einem Steuergerät 13, welches den Aktor und die Steuerelektronik umfassen kann. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektro motor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe, über eine Stößelstange auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Die Bewegung des Stößels bzw. des Geberzylin derkolbens wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert. Der Geberzylinder 11 ist über eine Hydraulikleitung 9 mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Der Nehmerzylinder 10 ist mit einem Ausrückmittel 20 verbunden. Über die Bewegung des Ausgangsteiles des Nehmerzylinders wird das Ausrückmittel 20 angesteuert, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.

Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmo mentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge zwischen dem Schwungrad und der Druckplatte gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20 kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte bzw. der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition entspricht der ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan an stehenden Motormoment liegen. Somit können die regulär anstehenden Motor momente übertragen werden, aber Drehmomentungleichförmigkeiten in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen werden gedämpft und/oder isoliert.

Zur Steuerung des Drehmomentübertragungssystemes werden weiterhin Senso ren verwendet, die zumindest zeitweise das gesamte System überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen und Meßwerte liefern, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten bestehen 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. Weiterhin ist am Bedienungshebel, wie Schalt hebel 18 des Handschaltgetriebes, zumindest ein Sensor 19 angeordnet, der die Schaltabsicht und/oder die Gangerkennung detektiert und an das Steuergerät weiterleitet.

Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalver bindung und gibt dem Motor des Steuergerätes, wie Elektromotor 12, zur Kupp lungsbetätigung eine Stellgröße in Abhängigkeit der Meßwerte und/oder System eingangsgrößen und/oder Signale der angeschlossenen Sensorik vor. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software imple mentiert.

Bei einem bestimmten anliegenden Antriebsmoment, das aus den System eingangsgrößen berechnet wird, wird dem Stellglied eine Einstellposition zuge ordnet bzw. berechnet und dem Elektromotor eine Stellgröße zugeordnet und/oder berechnet, welche dieser ansteuert. Die Wirkverbindung zwischen dem Geber zylinder und dem Nehmerzylinder 9 führt dazu, daß eine Bewegung des Geberzy linderkolbens zu einer Übertragung der Bewegung auf das Stellmittel 20 führt und die Kupplung entsprechend der Stellgrößenvorgabe angesteuert wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dadurch vorteilhaft ausgebildet sein, daß die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems über eine mechanische Betätigungsvorrichtung auf die Kupplung einwirkt und diese die Kupplung zwischen einer eingerückten Position und einer ausgeruckten Position bewegen kann und die Kupplung in jede Position einstellen kann, um die Funktion der gezielten Drehmomentübertragung zu gewährleisten. Bei einem mechani schen Betätigungssystem kann es sich um ein von einem Stellmotor angetriebe nes und positionierbares Gestänge handeln, das mit einer Ausrückgabel verbun den sein kann und eine Bewegung beispielsweise einer Ausrückgabel steuert. Die Ausrückgabel ist mit einem Ausrücklager der Kupplung 3 verbunden und die Kupplung kann durch die gezielte Bewegung des Ausrücklagers gezielt ein und/oder ausgerückt werden.

Die Warneinrichtung 21 ist in das Steuergerät 13 integriert, kann aber auch als selbständiges Modul aufgebaut sein, und gibt über einen Signalausgang das nach Erfüllung der Auslösekriterien anstehende Warnsignal an den Signalgeber 22, der hier als Leuchtquelle dargestellt ist, weiter. Die Ermittlung der Auslösekriterien erfolgt über die Auswertung der Sensoren 19, 19a, die den eingelegten Gang detektieren, den Motordrehzahlsensor 16 sowie den Tachosensor 17, der die Bewegung des Fahrzeugs 1 detektiert und nach Eliminierung der Übersetzungs abhängigkeit die Ermittlung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle ermöglicht. Der Temperatursensor 23 zeigt die Temperatur im Kupplungsgehäuse an und ermöglicht die Beurteilung, inwieweit die Kupplung 3 beansprucht ist.

In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm mit einem beispielhaften Ablauf einer Warnroutine 100 dargestellt, die während des Betriebs des Fahrzeugs 1 (Fig. 1) kontinuierlich oder von anderen Routinen der Steuereinheit 13 (Fig. 1) aktiviert aufgerufen werden kann.

Die Warnroutine beginnt mit einem Startschritt 101, dem eine Gangauswahl 102 folgt. Die Ermittlung des ausgewählten Gangs G(x) erfolgt über nicht dargestellten Routinen unter Zuhilfenahme der Sensoren 19, 19a (Fig. 1) zur Gangerkennung.

Gilt x = 1 oder x = r so wird die Routine beendet, da mit dem ersten Gag oder dem Rückwärtsgang eine geeigneter Anfahrgang eingelegt ist. Ist der dritte Gang oder ein höherer Gang ausgewählt, ist also x ≧ 3 wird in die Routine 100 mit der der Verzweigung 105 fortgesetzt. Ist der zweite Gang G(x) mit x = 2 als Anfahrgang eingelegt wird in der Verzweigung 103 der Typ der Antriebseinheit geprüft. Ist der Typ für eine Verwendung des zweiten Gangs G(2) als Anfahrgang geeignet, wird die Routine 100 mit Verzweigung 105 fortgesetzt, ist der Typ nur bedingt geeignet, wird die Temperatur T des Drehmomentübertragungssystems zur weiteren Beurteilung eines anstehenden Alarms in der Verzweigung 104 herangezogen, wobei bei einer Temperatur T < T0, also bei Unterschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur T0 der zweite Gang G(2) als Anfahrgang freigegeben und die Routine 100 beendet wird. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Erkennung des Typs auf den verwendeten Typ der Kupplung und gegebenenfalls um weitere prozeßrelevante Größen erweitert werden. Außerdem ist es möglich typspezifi sche Warnroutinen vorzusehen, die zumindest die Verzweigung 103 nicht enthalten. Außerdem ist es möglich bei der Gangauswahl 102, den Gang G(2) sofort als Anfahrgang auszuschließen, so daß das Entscheidungskriterium für die Weiterführung der Routine in der Verzweigung 102 x ≧ 2 lautet.

In der Verzweigung 105 wird die Drehzahl n(A) mit der einem Grenzwert n(A0) verglichen, der kleiner als die typische Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit ist und vorzugsweise bei halber Leerlaufdrehzahl beziehungsweise im Bereich 400 1/min liegt, wodurch festgestellt wird, ob die Antriebseinheit im Stillstand ist. Bei stillstehender Antriebseinheit wird die Routine 100 beendet und kein Warnsignal ausgegeben.

Die Verzweigung 106 stellt die Bewegung des Fahrzeugs 1 (Fig. 1) durch Überprüfung der Drehzahl n(G) der Getriebeeingangswelle beziehungsweise eines anderen, aus einem Drehzahlsensor wie beispielsweise dem Tachosensor 17 (Fig. 1) durch entsprechende Bewertung gewonnenen, auf die Bewegung des Fahrzeugs rückführbaren Wert, wie beispielsweise der Raddrehzahl eines Antiblockiersystems oder dergleichen fest. Unterschreitet in Verzweigung 105 die Drehzahl n(G) der Getriebeeingangswelle eine Grenzdrehzahl n(G0) wird die Routine 100 fortgesetzt, bei Überschreitung wird die Routine beendet, da das Fahrzeug in einem Bewegungszustand ist, dem nicht zwingend ein Anfahrvorgang folgt. Der Grenzwert n(G0) orientiert sich vorzugsweise am Stillstand des Fahr zeugs, so daß n(G0) nahe null ist. Soll ein ausrollendes Fahrzeug in der Alarm routine miterfaßt werden, wird der Grenzwert n(G0) vorzugsweise so angehoben, daß er unter der Drehzahl n(G) liegt, mit der in einem ungeeigneten Anfahrgang noch ein Fahrzeug angetrieben werden kann. Die ist vorzugsweise die Leerlauf drehzahl n(L) der Antriebseinheit, so daß für n(G0) vorzugsweise 0 < n(G0) < n(L) gilt.

Der weitere Verlauf der Warnroutine 100 enthält einem Warteschritt 107 mit der Wartezeit A, wobei A den Wert Null annehmen kann, wodurch der Warteschritt entfällt, oder vorzugsweise in einem Zeitfenster mit A < 5 s vorgegeben ist, so daß dem Fahrer vor Ausbildung eines Alarms die Gelegenheit gegeben wird, im Ausrollen zurückzuschalten.

Anschließend erfolgt die Alarmausgabe 108 an die Warneinrichtung 22, die ein optisches und/oder akustisches Warnsignal abgibt. Im gezeigten Ausführungsbei spiel der Warnroutine 100 ist der Alarm nicht selbsthaltend, so daß überprüft werden muß, ob die Kriterien, insbesondere der Stillstand oder Ausrollen des Fahrzeugs, zur Ausgabe des Warnsignals noch aktuell sind. Die Überprüfung erfolgt in der Verzweigung 109, die der Verzweigung 106 mit dem Unterschied entspricht, daß der Grenzwert n(G0) durch den Grenzwert n'(G0) ersetzt ist, wobei für den Grenzwert n'(G0) = n(G0) + Δn(G) gilt, wobei Δn(G) vorzugsweise im Bereich von 50 1/min liegt, wodurch die Alarmdeaktivierung gegenüber der Alarmauslösung mit einer Hysterese ausgestattet ist, um im Grenzbereich eine indifferente Signalbildung auszuschließen. Ist die Drehzahl n(G) noch unter dem Grenzwert n'(G0) wird der Alarm erneuert, liegt sie darüber wird der Alarm gelöscht, da der Anfahrvorgang begonnen hat und andere Warneinrichtungen, wie sie beispielsweise in der DE-OS 196 02 006 beschrieben sind, greifen oder er wird parallel zu den neuen Alarmmaßnahmen aufrechterhalten und wird bei Beseitigung der Warnkriterien gelöscht, beispielsweise wenn der Fahrer in den richtigen Gang schaltet. Die Wiederholungsrate Verzweigung 109 mit anschlie ßender Alarmgabe 108 ist vorzugsweise so hoch, daß an der Warneinrichtung 22 ein kontinuierliches Ausgabesignal anliegt. Eine andere Ausgestaltungsmöglich keit ist die Ausgabe eines selbsthaltenden Alarms 108, der nach der Vorlage des Kriteriums zur Deaktivierung n(G) < n'(G0) in der Verzweigung 109 in der War neinrichtung 22 aktiv gelöscht wird.

Vor der Beendigung 111 und sofortiger Wiederholung der Routine 100 ist ein Warteschritt 110 mit der Wartezeit B vorgesehen, die die Wiederholungsrate der Routine 100 vorgibt. In weiteren Ausführungsbeispielen kann der Warteschritt 110 weggelassen und die Routine 100 durch die Steuereinheit 13 im Bedarfsfall aufgerufen werden.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausgestaltungsmuster einer Warnroutine 200, die auch mit Warnroutine 100 aus Fig. 2 kombiniert werden kann. Die Warnroutine 200 sieht die Überwachung auf einen ungeeigneten Gang während eines Gangwech sels vor dem Fahrens mit einem ungeeigneten Gangs vor. Nach dem Start 201 der Routine 200 wird in der Verzweigung 202 geprüft, ob ein Gangwechsel vorliegt. Zusätzlich kann geprüft werden, ob zumindest ein Gang übersprungen wird. In Abhängigkeit davon wird bei Nichtvorliegen eines Gangwechsels also eines Schaltvorgangs, der entweder durch Betätigen des Drehmomentübertra gungssystem oder durch eine Schaltabsichtserkennung, die beispielsweise im Schalthebel angeordnet sein kann, die Routine beendet und zu einem ausge wählten Zeitpunkt wieder aktiviert.

Liegt ein Gangwechsel vor, wird in der Verzweigung 203 verglichen, ob ein bei erfolgtem Kraftschluß durch das Drehmomentübertragungssystem 3 (Fig. 1) und dem eingelegten Zielgang bei der anliegenden Drehzahl n(G) der Getriebeein gangswelle ein Erwartungswert n(Amax) der Antriebswelle der Antriebseinheit überschritten würde. Ist dies nicht der Fall, wird die Routine 200 beendet, anson sten der Alarm 204 ausgelöst und die Warneinrichtung 22 aktiviert. Danach erfolgt ein Steuersignal 204 an die Steuereinheit 13 (Fig. 1) zur Steuerung des Drehmomentübertragungssystems DÜS in der Weise, daß durch Ruckeln oder gesteuertem Schlupf die Drehzahldifferenz zwischen der Getriebeeingangswelle und der Antriebswelle n(G)-n(A) auf ein tolerierbares Maß gesenkt wird. Der Alarm beziehungsweise das an der Warneinrichtung 22 anstehende Warnsignal ist selbsthaltend und steht an, bis in der Verzweigung 205 die Drehzahl n(G) unter den mit einer Hysterese Δn(Amax) ausgestatteten Wert n'(Amax) = n(Amax + Δn(Amax) gefallen ist und eine Deaktivierung 207 des Alarms erfolgt und die Routine 200 beendet wird.

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 Unteran sprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschrei bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände rungen 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. Elementen oder Verfah rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einer über eine Leistungsstelleinrichtung wie Fahrpedal ansteuerbaren Antriebseinheit wie Brennkraftmaschine mit einer Antriebs welle, einem Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einem Drehmo mentübertragungssystem wie Kupplung, wobei im Getriebe eine Vielzahl von Getriebeübersetzungen einstellenden Gängen schaltbar ist und eine Warn einrichtung zur Ausgabe eines Warnsignals bei Wahl einer für die Fahrsi tuation ungeeigneten Ganges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal vor dem Fahren, insbesondere vor dem Anfahren mit dem ungeeigneten Gang ausgelöst wird.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gänge des Getriebes mittels eines Bedienelementes wie Schalthebel schaltbar sind.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gänge des Getriebes mittels eines Aktuators schaltbar sind.

4. Kraftfahrzeug, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal vor Beginn des Kraftschlusses des Drehmomentüber tragungssystems zur Ankoppelung des mit dem ungeeigneten Ganges ge schalteten Getriebes an die Antriebseinheit erfolgt.

5. Kraftfahrzeug, insbesondere nach Anspruch 1 und/oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Warnsignal vor Betätigung der Leistungsstelleinrichtung zur Einleitung des Fahrvorgangs erfolgt.

6. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal bei stehendem oder nahezu stehendem Kraftfahrzeug ausgelöst wird.

7. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal während Schaltvorgängen ausgelöst wird, bei denen zumindest ein Gang übersprungen und das Drehmomentübertragungssystem übermäßig überlastet würde.

8. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ungeeignete Gang jeder Gang, der be züglich seiner ansteigenden Getriebeübersetzung einem ersten für die Vor wärtsfahrt vorgesehenen Gang folgt, ist.

9. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich seiner ansteigenden Getriebe übersetzung nächst höhere Gang zumindest in Abhängigkeit von den Kenn linien der Antriebseinheit und/oder des Drehmomentübertragungssystems als geeigneter Anfahrgang vorgesehen ist.

10. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal zumindest in Abhängigkeit von einer Raddrehzahl ausgelöst wird.

11. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal zumindest in Abhängigkeit von einer im Getriebe erfaßten Drehzahl ausgelöst wird.

12. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Getriebe erfaßte Drehzahl auf eine von der Getriebeübersetzung des ausgewählten Ganges unabhängige Drehzahl normiert wird.

13. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal in Abhängigkeit von der Drehzahl n(G) der Getriebeeingangswelle, der Drehzahl n(A) der Antriebs welle und/oder dem aus der Anzahl x0 der zur Verfügung stehenden Gänge G(1), G(2), G(3), . . ., G(x0) oder dem für Rückwärtsfahrt vorgesehenen Rückwärtsgang G(r) ausgewählten Gang G(x) ausgelöst wird, wobei die Getriebeübersetzung der Gänge G(x) mit zunehmendem x zunimmt.

14. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Warnsignals die Drehzahl der Antriebswelle größer als ein Mindestwert n(A0) ist.

15. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mindestwert n(A0) < n(L) gilt, wobei n(L) eine typische Drehzahl n(L) der Antriebswelle im Leerlauf der Antriebs einheit ist.

16. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mindestwert n(A0) < 0,7 x n(L), vor zugsweise n(A0) < 0,5 x n(L) gilt.

17. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Warnsignals die Drehzahl der Getriebeeingangswelle kleiner als ein Mindestwert n(G0) ist.

18. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mindestwert n(G0) die Bedingung n(L) < n(G0) ≧ 0 gilt.

19. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für den Mindestwert n(G0) die Bedingung n(D) < n(G0) ≧ 0 gilt, wobei n(D) eine Drehzahl ist, an der das Drehmo mentübertragungssystem den Kraftschluß zwischen Antriebswelle und Ge triebeeingangswelle löst.

20. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Warnsignals während des Schaltvorgangs die Drehzahl n(G) der Getriebeeingangswelle größer als ein Erwartungswert der Drehzahl n(Amax) der Antriebswelle nach dem durch das Drehmomentübertragungssystem bewirkten Kraftschluß zwischen An triebswelle und Getriebeeingangswelle ist.

21. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erwartungswert n(Amax) kleiner als die zulässige Maximaldrehzahl der Antriebseinheit ist.

22. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Warnsignals folgende Be dingungen erfüllt sind:

1) G=G(x) mit x ≧ 3,
2) n(A) < n(A0),
3) n(G) < n(G0).

23. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Berechnung zur Auslösung des Warn signals die Bewertung der Temperatur T des Drehmomentübertragungssy stems eingeht und zur Auslösung des Warnsignals die Temperatur T < T0 ist, wobei T0 den Temperaturgrenzwert des Drehmomentübertragungssy stems bezeichnet.

24. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Warnsignals folgende Be dingungen erfüllt sind:

1) G = G (x) mit x ≧ 2,
2) T < T0,
3) n(A) < n(A0),
4) n(G) < n(G0).

25. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Warnsignals folgende Be dingungen erfüllt sind:

1) G = G(x) mit x ≧ 2,
2) n(A) < n(A0),
4) n(G) < n(G0).

26. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestwert für die Drehzahl der Getrie beeingangswelle n(G0) mit einer Hysterese Δn(G0) beaufschlagt ist, so daß zur Auslösung des Warnsignals der Mindestwert n(G0) und für dessen De aktivierung der Mindestwert n'(G0) = n(G0) + Δn(G0) erfüllt ist, wobei für die Hysterese Δn(G0) die Bedingung n(G0) x 0,2 < Δn(G0) < 0, vorzugsweise Δn(G0) = 50 gilt.

27. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Warnsignals nur bei geöff netem Drehmomentübertragungssystem erfüllt wird.

28. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Auslösung des Warnsignals und der Erfüllung der für die Auslösung vorgegebenen Kriterien eine Haltezeit vorgesehen ist.

29. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezeit fest einstellbar oder in Abhän gigkeit von dem zeitlichen Gradienten dn(G)/dt der Drehzahl n(G) der Ge triebeeingangswelle regelbar ist.

30. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezeit größer 0,1 Sekunden und kleiner 5 Sekunden ist.

31. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal zumindest einstufig ist.

32. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei zumindest zwei Stufen die zweite Stufe gegenüber der ersten Stufe ein Warnsignal mit erhöhter Warnfunktion auf weist.

33. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stufe des Warnsignals bei der Bedin gung G = G(x) mit x ≧ 2 und eine zweite Stufe bei der Bedingung G = G(x) mit x ≧ 3 ausgelöst wird.

34. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal mittels eines akustischen und/oder optischen Signals erfolgt.

35. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe optisch und die zweite Stufe des Warnsignals akustisch erfolgt.

36. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal auf einer bereits im Kraftfahr zeug vorhandenen akustischen und/oder optischen Einrichtung ausgegeben wird.

37. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Warnsignal an einer den ausge wählten Gang G(x) anzeigenden Einrichtung ausgegeben wird.

38. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anzeige zur Ausgabe des Warn signals blinkt.

39. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den ausgewählten Gang G(x) anzeigende Einrichtung blinkt.

40. Verfahren zum Auslösen eines Warnsignals in einem Kraftfahrzeug bei Bewegen des Fahrzeugs in einem ungeeigneten Gang, wobei die Ermittlung der Kriterien zum Auslösen des Signals vor dem Fahren beziehungsweise Anfahren mit dem ungeeigneten Gang erfolgt.