WO2006087153A1 - Verfahren zur steuerung einer automatisierten fahrkupplung - Google Patents

Verfahren zur steuerung einer automatisierten fahrkupplung Download PDF

Info

Publication number
WO2006087153A1
WO2006087153A1 PCT/EP2006/001268 EP2006001268W WO2006087153A1 WO 2006087153 A1 WO2006087153 A1 WO 2006087153A1 EP 2006001268 W EP2006001268 W EP 2006001268W WO 2006087153 A1 WO2006087153 A1 WO 2006087153A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
modification
accelerator pedal
starting characteristic
input signal
driver
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/001268
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Buchhold
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zf Friedrichshafen Ag filed Critical Zf Friedrichshafen Ag
Publication of WO2006087153A1 publication Critical patent/WO2006087153A1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D48/00External control of clutches
    • F16D48/06Control by electric or electronic means, e.g. of fluid pressure
    • F16D48/08Regulating clutch take-up on starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/104Clutch
    • F16D2500/10406Clutch position
    • F16D2500/10412Transmission line of a vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/10System to be controlled
    • F16D2500/104Clutch
    • F16D2500/10443Clutch type
    • F16D2500/1045Friction clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/304Signal inputs from the clutch
    • F16D2500/3042Signal inputs from the clutch from the output shaft
    • F16D2500/30421Torque of the output shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/31Signal inputs from the vehicle
    • F16D2500/3114Vehicle wheels
    • F16D2500/3115Vehicle wheel speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/312External to the vehicle
    • F16D2500/3125Driving resistance, i.e. external factors having an influence in the traction force, e.g. road friction, air resistance, road slope
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/314Signal inputs from the user
    • F16D2500/31406Signal inputs from the user input from pedals
    • F16D2500/3144Accelerator pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/30Signal inputs
    • F16D2500/314Signal inputs from the user
    • F16D2500/31493Switches on the dashboard
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/502Relating the clutch
    • F16D2500/50224Drive-off
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/508Relating driving conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/50Problem to be solved by the control system
    • F16D2500/512Relating to the driver
    • F16D2500/5126Improving response to driver inputs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/702Look-up tables
    • F16D2500/70252Clutch torque
    • F16D2500/70258Throttle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2500/00External control of clutches by electric or electronic means
    • F16D2500/70Details about the implementation of the control system
    • F16D2500/71Actions
    • F16D2500/7101Driver alarm

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an automated drive clutch according to the preamble of patent claim 1.
  • Automated drive couplings have been used for quite some time in various types of motor vehicles.
  • the driver can by carefully engaging the clutch and simultaneously pressing the accelerator pedal from the drive motor to the transmission and ultimately to the driven wheels transmitted torque with some practice very accurate dosing.
  • On smooth surfaces such as on a frozen or covered with compressed snow road or on sandy or muddy ground, he can dose the torque applied to the wheels, in particular by a sensitive clutch actuation, thus preventing or minimizing unwanted wheel spin. Since vehicles with automated drive clutches do not have a clutch pedal, this influence option is eliminated by the driver.
  • the starting process is controlled solely by the operation of the accelerator pedal or a corresponding operating element.
  • both the power output of the drive motor or the drive motors and the position of the drive clutch is controlled at selected transmission ratio as a function of the position of the accelerator pedal.
  • the ability of the engine to output power increases, for example, by opening a throttle valve or correspondingly controlling a fuel injection amount.
  • the drive clutch is adjusted in the direction of increasing the transmittable torque.
  • the relationship between the accelerator pedal position and the transmittable clutch torque can be reproduced in a diagram.
  • By order of the displacement of the accelerator pedal on the X-axis and the transmissible clutch torque from the Y-axis results in increasing with accelerator pedal deflections course.
  • the steeper this start-up characteristic the faster the clutch is closed with increasing operation of the accelerator pedal and the more the vehicle reacts to a accelerator pedal operation with a speed change in a starting process.
  • a relatively steep start-up characteristic thus enables rapid start-up and gives a comparatively sporty driving impression, while a relatively flat start-up characteristic allows better metering of the torque transmitted to the wheels.
  • the starting characteristic such that its gradient is lower with a lower driving differential deflection than with a large accelerator pedal deflection.
  • the transferable by the clutch torque is initially due to a positioning of the clutch with low contact pressure and high slip relatively low to allow a sensitive start and a slow maneuvering.
  • the clutch With increasing displacement of the accelerator pedal, the clutch is further closed and the transmittable torque increased accordingly, resulting in this area a good translation of the accelerator pedal position in an effective moment on the drive wheels.
  • Each start-up characteristic necessarily represents a compromise between the "liveliness” in the sense of a sporty start-up or a relatively large acceleration of the vehicle for a given accelerator pedal opening. Lenkenkg and "Dosierley” in the sense of a relatively small change in the acceleration of the vehicle with increasing accelerator pedal deflection.
  • start on a smooth surface - is not tuned for normal road conditions and possibly on a sporty driving style starting characteristic is not optimal, which makes it easy to spin the driven wheels and laterally inclined road can also lead to a dangerous lateral breaking out of the vehicle.
  • crawl speed to be manually selected by the driver is not only disadvantageous in that it requires additional driver input even under difficult driving conditions.
  • an increased creep speed can lead to wheel spin even without operation of the accelerator pedal. This results in a surprising as well as dangerous driving condition for the driver.
  • anti-slip control systems which detect spinning of a driven wheel by means of sensors located on the wheels and a comparison of RadF füren and dosed a spinning wheel dosed by driving the associated brake and spinning several wheels through an intervention in the engine control reduce the drive torque acting on the wheels.
  • These anti-slip regulations are reliable and effective, but also expensive and therefore expensive.
  • the present invention seeks to provide a control method for an automated drive clutch, which allows an improved starting behavior of the vehicle for starting operations on a smooth surface.
  • the control method should be compared to the usual, on targeted braking intervention and intervention in the engine control tion-based methods characterized by a low data-technical and computational effort.
  • the invention is based on the finding that the starting behavior of a vehicle with an automated clutch on a smooth surface can be markedly improved if, with a low coefficient of friction between at least one driven wheel of the vehicle and the ground, the starting characteristic is modified such that at least in an area with less Deflection of the accelerator pedal, the transmittable by the clutch torque is reduced in relation to normal operation.
  • the invention is based on a method for controlling an automated drive clutch in response to a deflection of an accelerator pedal according to at least one normal starting characteristic, which describes the relationship between the displacement of the accelerator pedal and the transferable from the clutch clutch torque, and for the control of Driving clutch position depending on the position of the accelerator pedal during startup at a high coefficient of friction between all driven by a traction motor propulsion elements and standing in contact with the propulsion elements surface - so for example for starting on a rough road - is designed.
  • a starting characteristic in the sense of this document, it depends only on the functional relationship between the accelerator pedal position and transmissible clutch torque. Accordingly, it does not matter whether the starting characteristic is a direct relationship between the driving pedal position and the clutch torque is stored or specified in a related control computer.
  • Equivalent representations are easily obtained by the choice of quantities, which in turn are in a defined writable relationship to the accelerator pedal position or to the torque transferable by the drive clutch. These are, for example, the engagement level of the drive clutch or a force applied to actuate the drive clutch with respect to the torque that can be transmitted by the drive clutch.
  • the accelerator pedal position these are, for example, parameters of the engine control such as throttle position, fuel injection quantity or engine speed, which in turn are in a writable relationship with the position of the accelerator pedal.
  • the accelerator pedal can be replaced by an alternative operating element.
  • the term of the accelerator pedal therefore generally includes an element that can be operated by a driver to set a propulsion power. In locomotives, for example, this is usually a manually rotatable drive switch.
  • the automated drive clutch which is usually a friction clutch between the traction motor and a manual transmission, be any clutch in the torque flow between the drive motor and the driven propulsion elements.
  • couplings within the gearbox come here into consideration. ⁇
  • the driven by a traction motor propulsion elements are the driven wheels in the case of a conventional motor vehicle.
  • the invention can also be used to advantage in other vehicles, such as rail vehicles and, for example, snowmobiles or other chain-driven vehicles, the more general term is used herein.
  • Under the normal starting characteristic is understood a starting characteristic for starting operations at a high coefficient of friction between all driven by a traction motor propulsion elements and standing in contact with the propulsion elements substrate. It is of course possible to provide several normal starting characteristics, which are designed for example to operate with two or four driven wheels or a sporty or restrained driving style.
  • a high coefficient of friction is to be understood as meaning a coefficient of friction lying within the normal range for the normal use of the vehicle.
  • the coefficient of friction from rail to wheel tire is naturally lower than between a car tire and a dry asphalt surface.
  • a modification element which modifies the normal starting characteristic as a function of at least one modification input signal such that the torque transmittable by the drive clutch is reduced for a given displacement of the accelerator pedal, at least in a partial region of the starting characteristic.
  • the modification element may be an independent controller or an integral part of another controller, e.g. the transmission control or the clutch control. It also does not matter if, e.g. a starting characteristic in the form of an equation or a look-up table is output, or in the simplest case, only a binary signal is generated, which is interpreted by another control system so that a modification of the starting characteristic is triggered.
  • the modification element modifies the normal starting characteristic by converting it from a memory having a plurality of starting characteristics
  • Approach characteristic selects results in a particularly simple and clear flow of the control process. Since the normal starting characteristic is generally stored in a clutch control, it is sufficient in this case to output a simple command which triggers access to different stored starting characteristics. In the case of spatially distributed control elements here, the data volume to be transmitted can be kept extremely small.
  • the modification element modifies the Normal startup characteristic by adapting the course of the startup characteristic curve on the basis of mathematical methods, for example by specifying additive, subtractive, multiplicative or divisional correction factors, the data may be low -. volume, the starting characteristic can be adapted particularly easily and precisely.
  • the starting characteristic is changed by generating a virtual accelerator pedal position.
  • a virtual driving pedal position used as an input variable for the driving clutch control which is for example reduced by the actual accelerator pedal position by 5 mm deflection travel or by 20%, automatically has a corresponding influence on the starting characteristic or on the transmittable force resulting from the same actual accelerator pedal deflection clutch moment.
  • the modification element modifies the normal starting characteristic such that the slope of the starting characteristic is reduced in the region of small deflections of the accelerator pedal and is increased in a range of larger deflections of the accelerator pedal. In this way, for example, a so-called maneuvering range can be shifted with the same accelerator pedal deflections to lower propulsion torques and driving speeds and at the same time the accelerator pedal position, in which the driving clutch is completely closed, at least approximately maintained.
  • the driver can influence the starting characteristic curve as required and his own assessment. This represents a solution with very little effort, since an evaluation of sensor signals to determine the smoothness can be omitted.
  • the driver can in this way also influence the start-up characteristic, if existing sensors do not detect a road condition properly, because, for example, after a freezing rain under the parked car, a dry asphalt layer is detected, the tires but when starting after a few centimeters on smooth Ice cream advised.
  • a particularly simple embodiment results when the operating element to be actuated by the driver has a plurality of discrete switching positions. In the simplest case, this may be a common pressure switch or pushbutton with the discrete values contact or no contact (or "on" or “off”). If more than two switch positions are provided, the driver can influence finer tuned to the starting characteristic. It can then be provided, for example, different starting characteristics for dry road, dirty road, snow and ice, which can be selected via the control.
  • the operable by the driver outputs a continuously variable output signal, wherein, for example, one or more correction factors for influencing the Anfahrkenniinie can change depending on the position of a rotary potentiometer.
  • the modification input signal may be formed based on a speed difference between different drive elements.
  • a speed difference between different drive elements e.g. a one-sided spin of a driven wheel can be reliably detected and the modification element then modify the starting characteristic accordingly.
  • the sensors required for this purpose are present anyway in modern vehicles equipped with an antilock braking system and are usually made available via a vehicle data bus.
  • the output of the modification element additionally for other purposes, such as the blocking of an axle differential or a switch to a four-wheel drive mode.
  • the modification input signal may be formed on at least one of the propulsion elements based on a speed history by detecting, for example, whether the increase in the peripheral speed of a wheel is higher than would be plausible without spinning the wheel. This method is particularly favorable for motorcycles with only one driven wheel.
  • the modification input signal may be formed based on a speed difference between at least one drive element driven by a drive motor and at least one roll element not driven by the drive motor.
  • the rolling element is usually a non-driven vehicle wheel whose speed is directly proportional to the vehicle speed.
  • the overall speed of the vehicle can of course also be determined by other measuring methods and made the basis of a difference between the unwinding speed of at least one driving element driven by a traction motor and the total speed of the vehicle.
  • the modification element may form the modification output signal on the basis of a signal of a coefficient of friction evaluation unit comprising at least one sensor value for a coefficient of friction between at least one drive element driven by a traction motor and the surface in contact with the at least one drive element closes.
  • a signal of a coefficient of friction evaluation unit comprising at least one sensor value for a coefficient of friction between at least one drive element driven by a traction motor and the surface in contact with the at least one drive element closes.
  • various suitable methods are known, for example, to detect formation of ice on a road surface. This variant allows an automatic adaptation of the starting characteristic even before a wheel rotates during a starting process.
  • the possibilities described above for generating a modification input signal can advantageously also be combined with one another.
  • the modification element can output a signal on the basis of the at least one modification input signal, which results in the selection of a higher starting gear compared to normal operation. If, for example, the second or even the third gear is selected automatically for starting, the torque applied to the wheels is reduced in the ratio of the transmission gear ratios for a given accelerator pedal position. This results in start-up operations on particularly smooth ground to an additional improvement in the metering of the drive torque.
  • the information of the driver is preferably done via an optical and / or acoustic and / or haptic feedback, for example via an indicator light in the dashboard, by an advisory tone or by a vibration . signal on the accelerator pedal, steering wheel or vehicle seat.
  • the driver In order to give the driver the feeling of complete control of the vehicle at all times, it also makes sense for the driver to modify the modifica- onselement can switch manually ineffective. In this way, even with a vehicle equipped according to the invention, the driving behavior of a conventional vehicle on a smooth surface can be achieved, which is desirable, for example, in the context of driving safety training.
  • the element for manual shutdown of the modification element can be integrated in the switch already described above in the form of another switching position.
  • the modification element After the modification element has activated a start-up characteristic which is optimized for starting off on a smooth surface, it is necessary to also provide a return to the normal start-up characteristic curve. Therefore, according to a further development of the method, the modification element then returns to its initial state if at least one modification-cancellation condition exists.
  • this modification cancellation condition can be recognized by the modification element when the drive motor of the vehicle is turned off. This can be achieved particularly easily if, during a restart, a defined initial state with selection of the normal starting characteristic is provided.
  • the normal starting characteristic is then reactivated if the rotational speeds of various monitored driving elements over a predetermined distance or over a predetermined period of time and / or rolling elements are at least approximately equal, so no slippage of a wheel has taken place.
  • the criteria of the route and the time span can also be meaningfully combined. be defined by, for example, periods are not considered, in • which the vehicle is stationary and therefore no distance is covered.
  • the modification-cancellation condition is present when the vehicle exceeds a predetermined speed, since in this way it is particularly easy to infer an at least reasonably firm ground.
  • the coefficient of friction evaluation unit concludes from this sensor value a coefficient of friction between all propulsion elements driven by a traction motor and the substrate in contact with the propulsion elements, and the modification element in the case in which this friction coefficient is above a predetermined limit value, the normal starting curve is activated.
  • the drive clutch In the normal driving operation of a motor vehicle with an automated drive clutch on a grippy surface, the drive clutch is automatically adjusted so that initially a very low torque can be transmitted with increasing deflection of the accelerator pedal. With increasing deflection of the accelerator pedal, the transmittable clutch torque increases according to the characteristic curve "A" by increasing engagement of the clutch initially only slowly to slow maneuvering in the so-called maneuvering too enable. If the accelerator pedal is further deflected, the transmissible clutch torque increases at a higher rate of increase until the clutch is finally fully closed and can transmit its maximum torque.
  • the further starting characteristic "B" is provided, which is marked “ ⁇ -low” in the diagram and, in the region of low driving pedal deflections, has a smaller gradient than the normal starting characteristic. Accordingly, with the same accelerator pedal position, a reduced torque that can be transmitted by the clutch is established. This maneuvering area also extends over a larger accelerator pedal travel. With further increasing deflection of the accelerator pedal, however, the torque transmittable by the drive clutch rises faster with increasing deflection than with the normal starting characteristic "A".
  • a modification element which is for example an integral part of the clutch control, and on the one hand connected to an illuminable switch with three switch positions on the dashboard and on the other hand via a vehicle data bus access to the data of the speed sensors of the individual wheels.
  • the driver can at any time manually activate the normal starting characteristic "A” or the modified starting characteristic "B".
  • the modification element evaluates the data of the speed sensor according to predetermined criteria and activates, for example, the modified start-up characteristic "B" when at least one driven wheel is spinning, thus turning faster than expected.
  • the modified Anfahrkennline by the modification of this gives a signal for a feedback to the driver, which triggers, for example, a color change of the lighting of the switch or a vibration of the accelerator pedal or the vehicle seat.
  • the modified starting characteristic "B" has been automatically activated and the vehicle has been driven for a predetermined time without the modifying element having detected a revolting of a driven wheel, it automatically re-activates the normal starting characteristic "A” and deactivates the signal for the feedback to the driver.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung für eine automatisierte Fahrkupplung, welches für Anfahrvorgänge auf glattem Untergrund ein verbessertes Anfahrverhalten des Fahrzeugs ermöglicht. Das Steuerungsverfahren soll sich im Vergleich zu üblichen, auf gezieltem Bremseingriff und Eingriff in die Motorsteuerung basierenden Verfahren durch einen geringen datentechni schen und rechentechnischen Aufwand auszeichnen. Hierzu ist ein Modifikationselement vorgesehen, welches in Abhängigkeit von zumindest einem Modifikations-Eingangssignal eine Normal-Anfahrkennlinie (A), welche das Verhältnis zwischen der Auslenkung des Fahrpedals und dem von der Fahrkupplung übertragbaren Fahrkupplungsmoment auf griffigem Untergrund beschreibt, dahingehend modifiziert, dass zumindest in einem Teilbereich der Anfahrkennlinie (modifizierte Ahfahrkennlinie B) das durch die Fahrkupplung übertragbare Moment bei gegebener Auslenkung des Fahrpedals verringert wird. In Unteransprüchen werden verschiedene Varianten zur Erzeugung des Modifikationseingangssignals, Bedingungen für die Rücksetzung der modifizierten Anfahrkennlinie auf die Normal-Anfahrkennlinie und zur Anzeige des Modifikationsstatus an den Fahrer angegeben.

Description

Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Fahrkupplung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Fahrkupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Automatisierte Fahrkupplungen werden seit geraumer Zeit in unterschiedlichen Kraftfahrzeugtypen genutzt. Bei Fahrzeugen mit manuell geschalteten Getrieben und einer durch ein Fußpedal zu betätigenden Fahrkupplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe kann der Fahrer durch gefühlvolles Einrücken der Fahrkupplung und gleichzeitiges Betätigen des Fahrpedals das vom Antriebsmotor an das Getriebe und letztlich an die angetriebenen Räder übertragene Drehmoment mit einiger Übung sehr genau dosieren. Auf glattem Untergrund, wie etwa auf einer vereisten oder mit komprimiertem Schnee bedeckten Straße oder auch auf sandigem oder schlammigem Untergrund, kann er das auf die Räder aufgebrachte Drehmoment insbesondere durch eine gefühlvolle Kupplungsbetätigung dosieren und so ein unerwünschtes Durchdrehen der Räder verhindern oder minimieren. Da Fahrzeuge mit automatisierten Fahrkupplungen nicht über ein Kupplungspedal verfügen, entfällt hier diese Einflussmöglichkeit durch den Fahrer.
Bei Fahrzeugen mit automatisierten Fahrkupplungen wird der Anfahrvorgang allein durch die Betätigung des Fahrpedals oder eines entsprechenden Bedienelementes gesteuert. Hierfür wird bei gewählter Getriebeübersetzung in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals sowohl die Leistungsabgabe des Antriebsmotors oder der Antriebsmotore als auch die Stellung der Fahrkupplung gesteuert. Mit zunehmender Betätigung des Fahrpedals steigt dabei die Fähigkeit des Motors zur Leistungsabgabe, z.B. durch Öffnen einer Drosselklappe oder entsprechende Steuerung einer Kraftstoffeinspritzmenge. Gleichzeitig wird die Fahrkupplung in Richtung einer Erhöhung des übertragbaren Momentes verstellt.
Das Verhältnis zwischen der Fahrpedalstellung und dem übertragbaren Kupplungsmoment kann dabei in einem Diagramm wiedergegeben werden. Bei Auftrag der Auslenkung des Fahrpedals auf der X-Achse und des übertragbaren Fahrkupplungsmomentes aus der Y-Achse ergibt sich ein mit zunehmenden Fahrpedalauslenkungen ansteigender Verlauf. Je steiler diese Anfahrkennlinie verläuft, desto schneller wird die Fahrkupplung bei zunehmender Betätigung des Fahrpedals geschlossen und desto stärker reagiert das Fahrzeug bei einem Anfahrvorgang auf eine Fahrpedalbetätigung mit einer Geschwindigkeitsänderung. Eine relativ steile Anfahrkennlinie ermöglicht somit ein zügiges Anfahren und vermittelt einen vergleichsweise sportlichen Fahreindruck, während eine relativ flache Anfahrkennlinie eine bessere Dosierung des auf die Räder übertragenen Drehmomentes ermöglicht.
Zur Verbesserung des Anfahrverhaltens ist es bereits bekannt, die Anfahrkennlinie so zu gestalten, dass ihre Steigung bei einer geringeren Fahrpe- dalauslenkung niedriger ist, als bei einer großen Fahrpedalauslenkung. Das durch die Fahrkupplung übertragbare Moment ist anfangs aufgrund einer Positionierung der Fahrkupplung mit geringem Anpressdruck und großem Schlupf relativ gering, um ein gefühlvolles Anfahren und ein langsames Manövrieren zu ermöglichen. Mit zunehmender Auslenkung des Fahrpedals wird die Fahrkupplung weiter geschlossen und das übertragbare Moment entsprechend vergrößert, wodurch sich in diesem Bereich eine gute Übersetzung der Fahrpedalstellung in ein auf die Antriebsräder wirksames Moment ergibt.
Jede Anfahrkennlinie stellt dabei notwendiger Weise einen Kompromiss zwischen der „Spritzigkeit" im Sinne eines sportlichen Anfahrens bzw. einer relativ großen Beschleunigung des Fahrzeugs bei gegebener Fahrpedalaus- lenkuhg und der „Dosierbarkeit" im Sinne einer relativ geringen Änderung der Beschleunigung des Fahrzeugs bei zunehmender Fahrpedalauslenkung dar.
Bei einem niedrigen Reibbeiwert zwischen den angetriebenen Rädern oder sonstigen Vortriebselementen des Fahrzeugs und dem Untergrund - im Folgenden kurz als Anfahren auf glattem Untergrund bezeichnet - ist eine für normale Straßenverhältnisse und womöglich auf eine sportliche Fahrweise abgestimmte Anfahrkennlinie nicht optimal, weshalb es leicht zu einem Durchdrehen der angetriebenen Räder und auf seitlich geneigter Straße auch zu einem gefährlichen seitlichen Ausbrechen des Fahrzeuges kommen kann.
Zur Verbesserung des Anfahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges auf glattem Untergrund ist es aus der GB 2 355503 A bereits bekannt, einen höheren Gang zum Anfahren zu verwenden. Dem liegt die Überlegung zu Grunde, dass bei gleicher Pedalauslenkung und gleichem zum Fahrzeugvortrieb bereitstehenden Motormoment sowie bei gleicher Kupplungsposition und damit gleichem am Getriebeeingang anliegendem Drehmoment in einem höheren Gang das an den angetriebenen Rädern anliegende Drehmoment geringer ist. Auf diese Weise lässt sich ein Durchdrehen der Räder zumindest in manchen Fällen vermeiden. Es besteht allerdings einerseits die Gefahr, dass das bei einer gegebenen Fahrpedalauslenkung vom Motor bereitgestellte Moment nicht ausreicht, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. In diesem Fall würde der Motor abgewürgt. Andererseits bedingt ein höherer Fahrgang bei gleicher minimaler Drehzahl des Antriebsmotors eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit beim vollständigen Einkuppeln der .Fahrkupplung. Hierdurch entsteht ein erheblicher Verschleiß sowie eine relativ hohe thermische Belastung der Fahrkupplung. Schließlich ist diese Lösung zumindest bei Fahrzeugen mit einem gestuften Getriebe recht grob, da lediglich statt des ersten der zweite oder dritte Gang zum Anfahren gewählt werden kann. Gemäß der JP 05-256325 A kann für einen Anfahrvorgang auf verschneiter Straße die Kriechgeschwindigkeit eines Fahrzeugs mit automatisiertem Getriebe und automatisierter Kupplung durch Betätigung eines speziellen Schalters erhöht und so das Anfahren auf glattem Untergrund vereinfacht werden. Diese Anfahrsteueruήg basiert auf einer manuellen Betätigung des speziellen Schalters und einer daraufhin eingestellten vergrößerten Kriechgeschwindigkeit. Die vom Fahrer manuell anzuwählende Vergrößerung der Kriechgeschwindigkeit ist nicht nur in sofern nachteilig, als sie gerade unter schwierigen Fahrbedingungen eine zusätzliche Eingabe des Fahrers erfordert. Bei extremer Straßenglätte und beispielsweise dem Versuch. an einer leichten Steigung anzufahren, kann eine vergrößerte Kriechgeschwindigkeit zu einem Durchdrehen der Räder auch ohne Betätigung des Fahrpedals führen. Damit ergibt sich für den Fahrer ein ebenso überraschender wie gefährlicher Fahrzustand.
Schließlich sind sogenannte Anti-Schlupf-Regelungssysteme bekannt, welche ein Durchdrehen eines angetriebenen Rades mittels an den Rädern befindlichen Sensoren und einem Vergleich der Raddrehgeschwindigkeiten detektieren sowie ein durchdrehendes Rad durch Ansteuerung der zugeordneten Bremse dosiert abbremsen und beim Durchdrehen mehrerer Räder durch einen Eingriff in die Motorsteuerung das an den Rädern wirkende Antriebsmoment reduzieren. Diese Anti-Schlupf-Regelungen sind zuverlässig und wirkungsvoll, jedoch auch aufwändig und daher teuer.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren für eine automatisierte Fahrkupplung vorzustellen, welches für Anfahrvorgänge auf glattem Untergrund ein verbessertes Anfahrverhalten des Fahrzeugs ermöglicht. Das Steuerungsverfahren soll sich im Vergleich zu üblichen, auf gezieltem Bremseingriff und Eingriff in die Motorsteue- rung basierenden Verfahren durch einen geringen datentechnischen und rechentechnischen Aufwand auszeichnen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich das Anfahrverhalten eines Fahrzeugs mit automatisierter Kupplung auf glattem Untergrund deutlich verbessern lässt, wenn bei geringem Reibbeiwert zwischen zumindest einem angetriebenen Rad des Fahrzeugs und dem Untergrund die Anfahrkennlinie so modifiziert wird, dass zumindest in einem Bereich mit geringer Auslenkung des Fahrpedals das von der Fahrkupplung übertragbare Moment irn Verhältnis zum Normalbetrieb reduziert wird.
Demnach geht die Erfindung von einem Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Fahrkupplung in Abhängigkeit von einer Auslenkung eines Fahrpedals gemäß zumindest einer Normal-Anfahrkennlinie aus, welche das Verhältnis zwischen der Auslenkung des Fahrpedals und dem von der Fahrkupplung übertragbaren Fahrkupplungsmoment beschreibt, und die für die Steuerung der Fahrkupplungsposition in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals bei Anfahrvorgängen bei einem hohen Reibbeiwert zwischen allen durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementen und dem mit den Vortriebselementen in Kontakt stehenden Untergrund - also beispielsweise für das Anfahren auf einer griffigen Straße - ausgelegt ist.
Für das Vorliegen einer Anfahrkennlinie im Sinne dieser Schrift kommt es lediglich auf den funktionalen Zusammenhang zwischen Fahrpedalstellung und übertragbarem Fahrkupplungsmoment an. Dementsprechend spielt es keine Rolle, ob die Anfahrkennlinie als direktes Verhältnis zwischen der Fahr- pedalstellung und dem Fahrkupplungsmoment in einem diesbezüglichen Steuerungscomputer abgelegt oder angegeben ist. Äquivalente Darstellungen ergeben sich leicht durch die Wahl von Größen, welche ihrerseits in einem definiert beschreibbaren Verhältnis zu der Fahrpedalstellung oder zum von der Fahrkupplung übertragbaren Moment stehen. Dies sind in bezug auf das von der Fahrkupplung übertragbare Moment beispielsweise der Einrückgrad der Fahrkupplung oder eine zur Betätigung der Fahrkupplung aufgebrachte Kraft. In bezug auf die Fahrpedalstellung sind dies beispielsweise Parameter der Motorsteuerung wie Drosselklappenstellung, Kraftstoff-Einspritzmenge oder Motordrehzahl, welche ihrerseits mit der Stellung des Fahrpedals in einem beschreibbaren Zusammenhang stehen.
Es versteht sich von selbst, dass das Fahrpedal durch ein alternatives Bedienelement ersetzt werden kann. Im Folgenden umfasst der Begriff des Fahrpedals daher allgemein ein von einem Fahrer zur Einstellung einer Vortriebsleistung bedienbares Element. Bei Lokomotiven ist dies beispielsweise zumeist ein von Hand drehbarer Fahrschalter. Ebenso kann die automatisierte Fahrkupplung, welche üblicher Weise eine Reibkupplung zwischen dem Fahrmotor und einem Schaltgetriebe ist, eine beliebige Kupplung im Momentenfluss zwischen dem Antriebsmotor und den angetriebenen Vortriebselementen sein. Insbesondere kommen hier auch Kupplungen innerhalb des Schaltgetriebes in Betracht.
Die von einem Fahrmotor angetriebenen Vortriebselemente sind im Falle eines üblichen Kraftfahrzeuges die angetriebenen Räder. Da sich die Erfindung jedoch auch bei anderen Fahrzeugen, wie etwa Schienenfahrzeugen und beispielsweise auch Schneemobilen oder anderen mit Ketten getriebenen Fahrzeugen, nutzbringend anwenden lässt, wird hier der allgemeinere Begriff genutzt. Unter der Normal-Anfahrkennlinie wird eine Anfahrkennlinie für Anfahrvorgänge bei einem hohen Reibbeiwert zwischen allen durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementen und dem mit den Vortriebselementen in Kontakt stehenden Untergrund verstanden. Dabei ist es selbstverständlich möglich, mehrere Normal-Anfahrkennlinien vorzusehen, die beispielsweise auf einen Betrieb mit zwei oder vier angetriebenen Rädern oder auf eine sportliche oder zurückhaltende Fahrweise ausgelegt sind. Unter einem hohen Reibbeiwert ist ein für die übliche Verwendung des Fahrzeugs im normalen Bereich liegender Reibbeiwert zu verstehen. So ist der Reibbeiwert von Schiene zu Radreifen naturgemäß geringer als zwischen einem Autoreifen und einer trockenen Asphaltdecke.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist ein Modifikationselement vorgesehen, welches in Abhängigkeit von zumindest einem Modifikations- Eingangssignal die Normal-Anfahrkennlinie dahingehend modifiziert, dass zumindest in einem Teilbereich der Anfahrkennlinie das durch die Fahrkupplung übertragbare Moment bei gegebener Auslenkung des Fahrpedals verringert wird.
Das Modifikationselement kann dabei eine eigenständige Steuerung o- der ein integraler Teil einer anderen Steuerung, z.B. der Getriebesteuerung oder der Kupplungssteuerung sein. Auch kommt es nicht darauf an, ob z.B. eine Anfahrkennlinie in Form einer Gleichung oder einer Look-Up-Tabelle ausgegeben wird, oder im einfachsten Fall lediglich ein binäres Signal erzeugt wird, welches von einem anderen Steuerungssystem so interpretiert wird, dass eine Modifikation der Anfahrkennlinie ausgelöst wird.
Wenn das Modifikationselement auf der Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals die Normal-Anfahrkennlinie dadurch modifiziert, dass es aus einem Speicher mit einer Mehrzahl von Anfahrkennlinien eine Anfahrkennlinie wählt, ergibt sich ein besonders einfacher und übersichtlicher Ablauf des Steuerungsverfahrens. Da die Normal-Anfahrkennlinie im Allgemeinen in einer Kupplungssteuerung abgelegt ist, genügt in diesem Fall die Ausgabe eines einfachen Befehls, welcher den Zugriff auf unterschiedliche gespeicherte Anfahr-Kennlinien auslöst. Im Fall von räumlich verteilten Steuerungselementen kann hier das zu übertragende Datenvolumen extrem klein gehalten werden.
Wenn das Modifikationselement auf Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals die Normäl-Anfahrkennlinie dagegen dadurch modifiziert, dass es den Verlauf der Anfahrkennlinie auf der Basis von mathematischen Verfahren anpasst, etwa durch Angaben von additiven, sübtraktiven, multiplikativen oder divisionalen Korrekturfaktoren, kann bei geringem Daten- . volumen die Anfahrkennlinie besonders einfach und genau angepasst werden.
Es ist auch möglich, dass die Anfahrkennlinie durch eine Erzeugung einer virtuellen Fahrpedalstellung verändert wird. So hat etwa eine als Eingangsgröße für die Fahrkupplungsansteuerung verwendete virtuelle Fahrpe- dalsstellung, welche beispielsweise von der tatsächlichen Fahrpedalstellung um 5 mm Auslenkweg oder um 20 % verringert ist, automatisch einen entsprechenden Einfluss auf die Anfahrkennlinie bzw. auf das sich bei gleicher realer Fahrpedalauslenkung ergebende übertragbare Fahrkupplungsmoment.
Wird der Bereich, in dem bei einem Anfahrvorgang die Fahrkupplung mit großem Schlupf arbeitet, stark ausgedehnt, führt dies zu einer erheblichen Wärmebelastung und einem erhöhten Verschleiß an der Fahrkupplung. Um diese unerwünschten Effekte zu minimieren ist es vorteilhaft, wenn das Modifikationselement auf Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals die Normal-Anfahrkennlinie so modifiziert, dass die Steigung der Anfahrkennlinie im Bereich kleiner Auslenkungen des Fahrpedals verringert und in einem Bereich größerer Auslenkungen des Fahrpedals vergrößert wird. Auf diese Weise kann beispielsweise ein sogenannter Manövrierbereich bei gleichen Fahrpedalauslenkuηgen zu geringeren Vortriebsmomenten und Fahrgeschwindigkeiten hin verschoben werden und gleichzeitig die Fahrpedalstellung, bei welcher die Fahrkupplung vollständig geschlossen ist, zumindest annähernd beibehalten werden.
Wenn das Modifikations-Eingangssignal durch ein vom Fahrer zu betätigendes Bedienelement erzeugt wird, kann der Fahrer nach Bedarf und eigener Einschätzung die Anfahrkennlinie beeinflussen. Dies stellt eine Lösung mit besonders geringem Aufwand dar, da eine Auswertung von Sensorsignalen zur Ermittlung der Glätte entfallen kann. Zudem kann der Fahrer auf diese Weise auch dann Einfluss auf die Anfahrkennlinie nehmen, wenn vorhandene Sensoren einen Straßenzustand nicht richtig erfassen, weil etwa nach einem Eisregen zwar unter dem geparkten Auto eine trockene Asphaltschicht detektiert wird, die Reifen aber beim Anfahren nach wenigen Zentimetern auf glattes Eis geraten.
Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich, wenn das vom Fahrer zu betätigende Bedienelement mehrere diskrete Schaltstellungen aufweist. Im einfachsten Fall kann dies ein üblicher Druckschalter oder Drucktaster mit den diskreten Werten Kontakt oder kein Kontakt (bzw. „Ein" oder „Aus") sein. Sofern mehr als zwei Schaltstellungen vorgesehen sind, kann der Fahrer feiner abgestimmt auf die Anfahrkennlinie Einfluss nehmen. Es können dann beispielsweise unterschiedliche Anfahrkennlinien für trockene Straße, verschmutzte Straße, Schnee und Glatteis vorgesehen werden, die über das Bedienelement angewählt werden können.
Hierbei kann es zur Erreichung einer noch feineren Einstellung der Anfahrkennlinie auf die Umgebungsbedingungen auch vorgesehen sein, dass das vom Fahrer zu betätigende Bedienelement ein kontinuierlich veränderbares Ausgangssignal abgibt, wobei sich beispielsweise ein oder mehrere Korrekturfaktoren zur Beeinflussung der Anfahrkenniinie in Abhängigkeit von der Stellung eines Drehpotentiometers ändern können.
Da das Anfahren auf glattem Untergrund jedoch ohnehin erhöhte Anforderungen an den Fahrer stellt, ist es erstrebenswert, den Fahrer von jeder zusätzlichen Entscheidung und Betätigung von Bedienelementen zu entlasten. Hierfür sind unterschiedliche Auswertungsverfahren insbesondere von Signalen von Raddrehzahlsensoren möglich, die im Folgenden vorgestellt werden. Selbstverständlich können an Stelle der Raddrehzahlen auch äquivalente Werte verwendet werden. Bei einem Fahrzeug mit nur einer angetriebenen Achse und einem Sperrdifferential besteht beispielsweise ein fester Zusammenhang zwischen der Getriebeausgangsdrehzahl und den Drehzahlen der angetriebenen Räder.
Das Modifikations-Eingangssignal kann auf der Grundlage einer Drehzahldifferenz zwischen verschiedenen Vortriebselementen gebildet werden. Auf diese Weise kann z.B. ein einseitiges Durchdrehen eines angetriebenen Rades sicher erfasst werden und das Modifikationselement die Anfahrkennlinie daraufhin entsprechend modifizieren. Die hierfür benötigten Sensoren sind bei modernen, mit einem Antiblockiersystem ausgerüsteten Fahrzeugen ohnehin vorhanden und werden zumeist über einen Fahrzeugdatenbus zur Verfügung gestellt. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Ausgangssignal des Modifikationselementes zusätzlich für weitere Zwecke, wie etwa die Sperrung eines Achsdifferentials oder eine Umschaltung in einen allradgetriebenen Antriebsmodus, zu nutzen.
Daneben kann das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage ei- - nes Drehzahlverlaufes an zumindest einem der Vortriebselemente gebildet werden, indem etwa detektiert wird, ob die Zunahme der Umfangsgeschwindigkeit eines Rades höher liegt, als dies ohne Durchdrehen des Rades plausibel wäre. Dieses Verfahren ist insbesondere für Motorräder mit nur einem angetriebenen Rad günstig.
Weiter kann das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage einer Drehzahldifferenz zwischen zumindest einem durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselement und zumindest einem nicht durch den Fahrmotor angetriebenen Abrollelement gebildet werden. Das Abrollelement ist dabei meistens ein nicht angetriebenes Fahrzeugrad, dessen Drehzahl direkt proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Durch diesen Vergleichswert ist ein Durchdrehen eines angetriebenen Rades besonders einfach festzustellen.
Alternativ dazu kann die Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeuges natürlich auch über sonstige Messverfahren ermittelt und zur Grundlage einer Differenzbildung zwischen der Abrollgeschwindigkeit zumindest eines durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementes und der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs gemacht werden.
Alternativ oder zusätzlich kann das Modifikationselement das Modifikati- ons-Ausgangssignal auf der Grundlage eines Signals einer Reibbeiwert- Bewertungseinheit bilden, welche aus zumindest einem Sensorwert auf einen Reibbeiwert zwischen zumindest einem durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselement und dem mit dem zumindest einen Vortriebselement in Kontakt stehenden Untergrund schließt. Hier sind verschiedene geeignete Verfahren bekannt, um beispielsweise eine Bildung von Eis auf einem Straßenbelag zu erkennen. Diese Variante ermöglicht eine automatische Anpassung der Anfahrkennlinie, noch bevor ein Rad bei einem Anfahrvorgang durchdreht. Die vorstehend beschriebenen Möglichkeiten zur Erzeugung eines Mo- difikations-Eingangssignals können vorteilhaft auch miteinander kombiniert werden.
Zusätzlich kann in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemä- ßen Verfahrens das Modifikationselement auf der Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals ein Signal ausgeben, welches die Wahl eines im Vergleich zum Normalbetrieb höheren Anfahrganges zur Folge hat. Wird zum Beispiel automatisch der zweite oder gar der dritte Gang zum Anfahren gewählt, reduziert sich bei gegebener Fahrpedalstellung das an den Rädern anliegende Drehmoment im Verhältnis der Getriebe-Übersetzungsverhältnisse. Dies führt bei Anfahrvorgängen bei besonders glattem Untergrund zu einer zusätzlichen Verbesserung der Dosierbarkeit des Antriebsmomentes.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung ist es sinnvoll, den Fahrer stets über den gerade aktiven Modus zu informieren. Andernfalls könnte sich beim Fahrer ein Gefühl der Unsicherheit einstellen, da sich bei gleicher Betätigung des Fahrpedals je nach aktiver Anfahrkurve unterschiedliche Anfahrverhalten ergeben. Zudem könnte es ohne diese Anzeige leicht geschehen, dass ein Fahrer bei Aktivierung einer Anfahrkennlinie zum Anfahren auf glattem Untergrund instinktiv das Fahrpedal so weit betätigt, bis sich die von ihm erwünschte Beschleunigung ergibt bzw. die Räder durchdrehen.
Die Information des Fahrers geschieht dabei bevorzugt über eine optische und/oder akustische und/oder haptische Rückmeldung, beispielsweise über eine Anzeigelampe im Armaturenbrett, durch einen Hinweiston oder durch ein Vibration.ssignal am Fahrpedal, Lenkrad oder Fahrzeugsitz.
Um dem Fahrer jederzeit das Gefühl der vollständigen Kontrolle über das Fahrzeug zu geben ist es weiter sinnvoll, wenn der Fahrer das Modifikati- onselement manuell wirkungslos schalten kann. Auf diese Weise kann auch mit einem erfindungsgemäß ausgerüsteten Fahrzeug das Fahrverhalten eines herkömmlichen Fahrzeugs auf glattem Untergrund erreicht werden, was beispielsweise im Rahmen eines Fahrsicherheitstrainings wünschenswert ist. Das Element zur manuellen Abschaltung des Modifikationselementes kann dabei im bereits oben beschriebenen Schalter in Form einer weiteren Schaltstellung integriert werden.
Nachdem das Modifikationselement eine für das Anfahren auf glattem Untergrund optimierte Anfahrkennlinie aktiviert hat ist es notwendig, auch eine Rückkehr zur Normal-Anfahrkennlinie vorzusehen. Daher kehrt das Modifikationselement gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens dann in seinen Ausgangszustand zurück, wenn zumindest eine Modifikations-Aufhebbedingung vorliegt.
Im einfachsten Fall kann diese Modifikations-Aufhebbedingung vom Modifikationselement erkannt werden, wenn der Antriebsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet wird. Dies lässt sich besonders einfach erreichen, wenn bei einem Neustart ein definierter Ausgangszustand mit Wahl der Normal- Anfahrkennlinie vorgesehen wird.
Um jedoch auch während einer Fahrt zwischen zumindest einer modifizierten Kennlinie und der Normal-Anfahrkennlinie umschalten zu können, wird in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dann die Normal- Anfahrkennlinie wieder aktiviert, wenn über eine vorbestimmte Wegstrecke oder über eine vorbestimmte Zeitspanne die Drehzahlen verschiedener überwachter Vortriebselemente und/oder Abrollelemente zumindest annähernd gleich sind, also kein Durchrutschen eines Rades stattgefunden hat. Dabei können die Kriterien der Wegstrecke und der Zeitspanne auch sinnvoll kombi- niert werden, indem beispielsweise Zeiträume nicht berücksichtigt werden, in denen das Fahrzeug steht und somit keine Wegstrecke zurückgelegt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen werden, dass die Modifikati- ons-Aufhebbedingung dann vorliegt, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet, da auf diese Weise besonders einfach auf einen zumindest einigermaßen griffigen Untergrund geschlossen werden kann.
Sofern im Fahrzeug ohnehin ein Sensor zur Erfassung eines Reibbeiwertes vorhanden ist, ist es besonders sinnvoll, wenn die Reibbeiwert- Bewertungseinheit aus diesem Sensorwert auf einen Reibbeiwert zwischen allen durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementen und dem mit den Vortriebselementen in Kontakt stehenden Untergrund schließt, und das Modifikationselement in demjenigen Fall, in dem dieser Reibbeiwert oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt, die Normal-Anfahrkurve aktiviert.
Die Erfindung lässt sich anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Diese zeigt ein Diagramm, in welchem auf der Hochachse das von der Fahrkupplung übertragbare Moment und auf der Querachse die Auslenkung des Fahrpedals aufgetragen ist. Exemplarisch ist eine Normal-Anfahrkennlinie „A" und eine erfindungsgemäß modifizierte Anfahrkennlinie „B" dargestellt.
Im normalen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit automatisierter Fahrkupplung auf griffigem Untergrund wird bei zunehmender Auslenkung des Fahrpedals die Fahrkupplung automatisch so eingestellt, dass zunächst ein sehr geringes Moment übertragen werden kann. Mit zunehmender Auslenkung des Fahrpedals steigt das übertragbare Fahrkupplungsmoment gemäß der Kennlinie „A" durch zunehmendes Einrücken der Kupplung zunächst nur langsam an, um ein langsames Rangieren im sogenannten Manövrierbereich zu ermöglichen. Wird das Fahrpedal weiter ausgelenkt, steigt das übertragbare Fahrkupplungsmoment mit einer höheren Zuwachsrate, bis die Fahrkupplung schließlich vollständig geschlossen ist und ihr maximales Moment übertragen kann.
Erfindungsgemäß ist die weitere Anfahrkennlinie „B" vorgesehen, welche im Diagramm mit „μ-low" gekennzeichnet ist und im Bereich geringer Fahr- pedalauslenkungen eine im Vergleich zur Normal-Anfahrkennlinie geringere Steigung aufweist. Dementsprechend stellt sich bei gleicher Fahrpedalstellung ein reduziertes von der Fahrkupplung übertragbares Moment ein. Dieser Manövrierbereich erstreckt sich zudem über einen größeren Fahrpedalweg. Bei weiter zunehmender Auslenkung des Fahrpedals steigt das von der Fahrkupplung übertragbare Moment dagegen mit zunehmender Auslenkung schneller an als bei der Normal-Anfahrkennlinie „A".
Im Fahrzeug befindet sich ein Modifikationselement, das beispielsweise ein integraler Bestandteil der Kupplungssteuerung ist, sowie einerseits mit einem beleuchtbaren Schalter mit drei Schaltstellungen am Armaturenbrett verbunden ist und andererseits über einen Fahrzeugdatenbus Zugriff auf die Daten der Drehzahlsensoren der einzelnen Räder hat. Mittels des Schalters kann der Fahrer jederzeit manuell die Normal-Anfahrkennlinie „A" oder die modifizierte Anfahrkennlinie „B" aktivieren. In der dritten Schaltstellung wertet das Modifikationselement die Daten der Drehzahlgeber nach vorgegebenen Kriterien aus und aktiviert beispielsweise die modifizierte Anfahrkennlinie „B", wenn zumindest ein angetriebenes Rad durchdreht, sich also schneller als erwartet dreht. Bei Aktivierung der modifizierten Anfahrkennlinie durch das Modifikationselement gibt dieses ein Signal für eine Rückmeldung, an den Fahrer aus, welche beispielsweise einen Farbwechsel der Beleuchtung des Schalters oder ein Vibrieren des Fahrpedals oder des Fahrzeugsitzes auslöst.
Ist die modifizierte Anfahrkennlinie „B" automatisch aktiviert und das Fahrzeug für eine vorbestimmte Zeit gefahren worden, ohne dass das Modifizierungselement ein erneutes Durchdrehen eines angetriebenen Rades detek- tiert hat, so aktiviert es automatisch wieder die Normal-Anfahrkennlinie „A" und deaktiviert das Signal für die Rückmeldung an den Fahrer.

Claims

P ateπtansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Fahrkupplung in Abhängigkeit von einer Auslenkung eines Fahrpedals gemäß zumindest einer Normal-Anfahrkennlinie (A), welche das Verhältnis zwischen der Auslenkung des Fahrpedals und dem von der Fahrkupplung übertragbaren Fahrkupp- lungsmoment beschreibt, und die für die Steuerung der Fahrkupplungsposition in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrpedals bei Anfahrvorgängen bei einem hohen Reibbeiwert zwischen allen durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementen und dem mit dem Vortriebselement in Kontakt stehenden Untergrund ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Modifikationselement vorgesehen ist, welches in Abhängigkeit von zumindest einem Modifikations-Eingangssignal die Normal-Anfahrkennlinie (A) dahingehend modifiziert, dass zumindest in einem Teilbereich der modifizierten Anfahrkennlinie (B) das durch die Fahrkupplung übertragbare Moment bei gegebener Auslenkung des Fahrpedals verringert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikationselement auf der Grundlage des zumindest einen Modifikati- ons-Eingangssignals die Normal-Anfahrkennlinie (A) dadurch modifiziert, dass es aus einem Speicher mit einer Mehrzahl von Anfahrkennlinien eine modifizierte Anfahrkennlinie (B) wählt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche .1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikationselement auf der Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals die Normal-Anfahrkennlinie (A) dadurch modifiziert, dass es den Verlauf der modifizierten Anfahrkennlinie auf Basis von mathematischen Verfahren anpasst.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikationselement auf der Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals die Normal-Anfahrkennlinie (A) so modifiziert, dass die Steigung der modifizierten Anfahrkennlinie (B) im Bereich kleiner Auslenkungen des Fahrpedals verringert und in einem Bereich größerer Auslenkungen des Fahrpedals vergrößert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikations-Eingangssignal durch ein vom Fahrer zu betätigendes Bedienelement gegeben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Fahrer zu betätigende Bedienelement in mehreren diskreten Schaltstellungen unterschiedliche Ausgangssignale abgibt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Fahrer zu betätigende Bedienelement ein kontinuierlich veränderbares Ausgangssignal abgibt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage einer Drehzahldifferenz zwischen verschiedenen Vortriebselementen gebildet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage eines Drehzahlverlaufes an zumindest einem der Vortriebselemente gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage einer Drehzahldifferenz zwischen zumindest einem durch einen Fahrmotor angetrie- benen Vortriebselement und zumindest einem nicht durch den Fahrmotor angetriebenen Abrollelement gebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Abrollgeschwindigkeit zumindest eines durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementes und der Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugs gebildet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikations-Eingangssignal auf der Grundlage eines Signals einer Reibbeiwert-Bewertungseinheit gebildet wird, welche aus zumindest einem Sensorwert auf einen Reibbeiwert zwischen zumindest einem durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselement und dem mit dem zumindest einen Vortriebselement in Kontakt stehenden Untergrund schließt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikationselement auf Grundlage des zumindest einen Modifikations-Eingangssignals ein Signal ausgibt, welches die Wahl eines im Vergleich zum Normalbetrieb höheren Anfahrganges zur Folge hat.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikationselement im Falle einer Modifikation der Anfahrkennlinie ein Signal zur Information des Fahrers ausgibt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal zur Information des Fahrers eine optische und/oder akustische und/oder haptische Rückmeldung zur Information des Fahrers auslöst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer das Modifikationselement manuell wirkungslos schalten kann.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifikationselement dann in seinen Ausgangszustand zurückkehrt, wenn zumindest eine Modifikations-Aufhebbedingung vorliegt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikations-Aufhebbedingung dann vorliegt, wenn der Antriebsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikations-Aufhebbedingung dann vorliegt, wenn über eine vorbestimmte Wegstrecke die Drehzahlen verschiedener überwachter Vortriebselemente und/oder Abrollelemente zumindest annähernd gleich sind.
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikations-Aufhebbedingung dann vorliegt, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet.
21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikations-Aufhebbedingung dann vorliegt, wenn durch eine Reibbeiwert-Bewertungseinheit aus einem Sensorwert auf einen Reibbeiwert zwischen allen durch einen Fahrmotor angetriebenen Vortriebselementen und dem mit den Vortriebselementen in Kontakt stehenden Untergrund oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes geschlossen wird.
PCT/EP2006/001268 2005-02-17 2006-02-11 Verfahren zur steuerung einer automatisierten fahrkupplung WO2006087153A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005007132.5 2005-02-17
DE200510007132 DE102005007132A1 (de) 2005-02-17 2005-02-17 Verfahren zur Steuerung einer automatisierten Fahrkupplung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006087153A1 true WO2006087153A1 (de) 2006-08-24

Family

ID=36096214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/001268 WO2006087153A1 (de) 2005-02-17 2006-02-11 Verfahren zur steuerung einer automatisierten fahrkupplung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005007132A1 (de)
WO (1) WO2006087153A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016008029A1 (de) 2016-07-01 2017-02-16 Daimler Ag Verfahren zum verbesserten Anfahren eines zumindest zweiachsigen Kraftfahrzeugs auf glattem oder losem Untergrund

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256325A (ja) 1992-03-11 1993-10-05 Suzuki Motor Corp クラッチ制御装置
EP0962350A2 (de) * 1998-06-05 1999-12-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Veränderung der Betätigungscharakteristik eines Leistungssteuerorgans
US6044318A (en) * 1996-01-25 2000-03-28 Rover Group Limited Powertrain control system
GB2355503A (en) 1999-10-20 2001-04-25 Luk Lamellen & Kupplungsbau Transmission controller allows starting in a high gear in adverse road conditions
DE10236539A1 (de) * 2001-08-16 2003-08-07 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren, Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Ansteuerung eines elektronischen Kupplungsmanagements und/oder eines automatisierten Schaltgetriebes
US20050170933A1 (en) * 2002-07-05 2005-08-04 Volvo Lastvagnar Ab Methods and devices for controlling a disk clutch

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3209645A1 (de) * 1982-03-17 1983-09-29 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Vorrichtung zum regeln einer kraftfahrzeug-antriebseinheit
DE19961577A1 (de) * 1999-12-21 2001-06-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorganges bei Kraftfahrzeugen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05256325A (ja) 1992-03-11 1993-10-05 Suzuki Motor Corp クラッチ制御装置
US6044318A (en) * 1996-01-25 2000-03-28 Rover Group Limited Powertrain control system
EP0962350A2 (de) * 1998-06-05 1999-12-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Veränderung der Betätigungscharakteristik eines Leistungssteuerorgans
GB2355503A (en) 1999-10-20 2001-04-25 Luk Lamellen & Kupplungsbau Transmission controller allows starting in a high gear in adverse road conditions
DE10236539A1 (de) * 2001-08-16 2003-08-07 Luk Lamellen & Kupplungsbau Verfahren, Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges, insbesondere zur Ansteuerung eines elektronischen Kupplungsmanagements und/oder eines automatisierten Schaltgetriebes
US20050170933A1 (en) * 2002-07-05 2005-08-04 Volvo Lastvagnar Ab Methods and devices for controlling a disk clutch

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005007132A1 (de) 2006-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007047234B4 (de) Steuerungsvorrichtung für eine elektrische Feststellbremse
DE102008064745B3 (de) Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs
EP1938001B1 (de) Verfahren zur beeinflussung eines automatisierten schaltgetriebes unter berückisichtigung des fahrwiderstandes
DE602004012248T2 (de) Verfahren und anordnung zur automatisierten steuerung eines fahrzeuggetriebezugs
DE19718378B4 (de) Hybridfahrzeug
DE10200783C2 (de) Anfahrhilfesteuerungsvorrichtung
EP2269880B1 (de) Abbremsung einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination
EP2233388B1 (de) Verfahren zur Auswahl verschiedener Fahrmodi sowie Fahrzeug, insbesondere Motorrad mit einer Elektronik, die in verschiedene Fahrmodi umschaltbar ist
DE60216372T2 (de) Antriebskraftsteuerungsgerät und -verfahren für ein vierradgetriebenes Fahrzeug
DE60116229T2 (de) Stabilitätsregelung für Kraftfahrzeuge
DE60116228T2 (de) Stabilitätsregelung für Kraftfahrzeuge
DE19881678B4 (de) Vorrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung
DE3724575A1 (de) Einrichtung zur schlupfsteuerung an einem kraftfahrzeug
EP0584457B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur geregelten Zu- und Abkopplung der Fahrkupplung im Getriebe eines Fahrzeuges
DE112017006951T5 (de) Steuerung der bewegung eines fahrzeugs
DE102018212299A1 (de) Schätzer und Verfahren
DE102005035303A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines vom Fahrer anwählbaren Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges
DE102006033446A1 (de) Temperaturabhängige Auslösesteuerung für ein Traktionssteuersystem
EP2171316B1 (de) Verfahren zur steuerung eines automatgetriebes eines kraftfahrzeuges
EP2288532A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung der fahrzeugquerdynamik
EP1165352B1 (de) Verfahren zur beeinflussung eines von einem antriebsmotor eines kraftfahrzeugs abgegebenen moments
EP1826082B1 (de) Radschlupfregelsystem und Verfahren zum Regeln von Bewegungen von Rädern eines Fahrzeugs
DE10209839B4 (de) Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges
DE112016006052T5 (de) Steuerungssytem für ein Fahrzeug und ein Verfahren
DE102012019036A1 (de) Verfahren zur Regelung eines elektromechanischen Kupplungssystems in einem Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06706880

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 6706880

Country of ref document: EP