DE10345906A1

DE10345906A1 - Verfahren, Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10345906A1
Application number: DE10345906A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. Metzger; Alexander Schweizer; Frank Bast; Christian Rieger; Johannes Dr. Moosheimer; Michael Gallion; Florian Strack
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2004-04-22
Also published as: FR2845647A1; US20040132580A1; US7062986B2

Abstract

Es wird ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe im Antriebsstrang vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und deren Verwendung zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe im Antriebsstrang.
Gemäß 1 weist ein Fahrzeug 1 eine Antriebseinheit 2, wie einen Motor oder eine Brennkraftmaschine, auf. Weiterhin sind im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluss zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem 3 an das Getriebe 4 und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie z. B. als Reibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung, ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende oder eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Getriebe 4 ist ein unterbrechungsfreies Schaltgetriebe (USG). Entsprechend dem erfindungsgemäßen Gedanken kann das Getriebe auch ein automatisiertes Schaltgetriebe (ASG) sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und bei dem der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.
Weiterhin kann als USG auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist.
Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie eine Kupplung oder eine Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem 3 kann eine Trockenreibungskupplung oder eine nass laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann es ein Drehmomentwandler sein.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem z. B. die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, z. B. einem Aktor, betätigt.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie z. B. einem Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung können der Aktor 13b und die Steuerelektronik 13a auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie z. B. Gehäusen, angeordnet sein.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Antriebsmotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, dass das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor 13b mit Elektronik benötigt. Der Aktor 13b besteht aus dem Antriebsmotor 12, wie z. B. einem Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie z. B. ein Schneckengetriebe, ein Stirnradgetriebe, ein Kurbelgetriebe oder ein Gewindespindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder 11 kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.
Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors 13b, wie z. B. des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie z. B. eine Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückmittel 20, z. B. einem Ausrückhebel, wirkverbunden, so dass eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, dass das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., er kann einen Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder aufweisen. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch erfolgen, wobei der als Antriebselement 12 vorgesehene Elektromotor elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement 12 des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes dadurch, dass die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie z. B. einer Ausrückgabel oder eines Zentralausrückers, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte 3b respektive der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte 3b dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.
Zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Messwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.
Die 1 zeigt, dass ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16 sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden können und Messwerte bzw. Informationen an das Steuergerät 13 weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie z. B. eine Computereinheit, der Steuerelektronik 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.
Das Getriebe ist als z. B. Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen mittels eines Schalthebels 18 gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels 18 betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Schalthebel 18 des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät 13 weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, dass der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel 18 wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignals eine Schaltabsicht erkennt.
Das Steuergerät 13 steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, dass in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebspunkt die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor 13b ausgibt. Der Antriebsmotor 12 des Aktors 13b, z. B. ein Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Messwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät 13 ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestuimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder es steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so dass mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems 3 herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges 1 bestimmt werden können. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren 19a, 19b am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie z. B. an einem Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Lasthebel 30 bzw. Gaspedal ist dieser Leerlaufschalter 32 nicht eingeschaltet und bei nicht betätigtem Lasthebel 30 ist er ausgeschaltet, so dass durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel 30 betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels 30. Zwischen dem Lasthebelsensor 31 und dem Drosselklappensensor 15 ist eine Routine 40A vorgesehen, die die beiden Sensorsignale der Sensoren 15, 31 miteinander über einen vorgebbaren Algorithmus, beispielsweise für einen linearen, nicht linearen und/oder zweistufigen Zusammenhang zwischen Lasthebelsensor und Drosselklappensensor korreliert.
Die 1 zeigt neben dem Lasthebel 30 und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie z. B. ein Bremspedal, einen Handbremshebel oder ein hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie z. B. als Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, dass das Bremsenbetätigungselement 40 betätigt oder nicht betätigt ist. Mit dem Sensor 41 kann eine Signaleinrichtung, wie z. B. eine Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, dass die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor 41 kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Bremsenbetätigungselementes 41 ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen.
Die Erfassung der Bremswirkung der vorgenannten Bremsen kann beispielsweise über Drucksensoren in den hydraulischen Bremsleitungen erfolgen. Mit der Einbindung von Drucksensoren ergibt sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die sicherheitskritische Bremse redundant zu überprüfen. Bei elektrischen Bremsen kann die Bremswirkung beispielsweise durch Messung von elektrischem Strom und elektrischer Spannung oder durch eine Magnetfeldstärkemessung erfasst werden. Mit diesen Sensoren kann ein gewünschter Bremseneingriff oder der Grad eines Bremseneingriffs als Fahrerwunsch oder die wirkliche Bremswirkung als Rückkopplungssignal der Bremsaktorik erfasst werden. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass über einen Bremsdruckschalter eine Kriechmomentenvorsteuerung aufgebaut, und ein spontaneres Ankriechen des Fahrzeugs erreicht werden kann. Weiterhin ergibt sich beispielsweise für die Tastpunktsermittlung der Vorteil, dass die Befüllung des Bremssystems sicher festgestellt werden kann.
Nachfolgend wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der vorgeschlagen wird, dass ein Schaltvorgang z. B. durch eine Betätigung des Gaspedals ausgelöst wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann darin bestehen, dass eine geeignete Schaltstrategie entwickelt wird, bei der ein Schaltvorgang, insbesondere bei einem automatisierten Schaltgetriebe oder dgl. bei explizitem Schaltwunsch des Fahrers durchgeführt wird, ohne dass der Fahrer irgendeine Aktion durchführen muss.
Demnach kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein Schaltwunsch eines Fahrers bevorzugt anhand eines bestimmten Verlaufs der Gaspedalstellung oder dgl. erkannt wird. Denn es hat sich gezeigt, dass nach der Betätigung des Gaspedals und einer plötzlich veränderten Fahrsituation, welche eine andere Gaspedalstellung erfordert, in jedem Fall eine vorbestimmte Reaktionszeit verstreicht, bevor der Fahrer die Gaspedalstellung verändert. Somit kann davon ausgegangen werden, dass der Fahrer bewusst bzw. absichtlich ein Fahrpedalsignal erzeugen will, welches in normalen Fahrsituationen nicht vorliegt.
Demzufolge wird ein Verlauf vorgeschlagen, der eine Zunahme oder eine Abnahme über einen kalibrierbaren Wert (Δ P) für nicht länger als eine kalibrierbare Zeit (Δ T) aufweist. Wenn diese Zeit Δ T kleiner als z. B. etwa 200–400 ms ist, kann davon ausgegangen werden, dass dieser Verlauf vom Fahrer absichtlich provoziert wird. Für den Fahrer ist es somit auf einfachste Weise möglich, durch einen kurzen Tip-in oder Tip-out mit anschließendem Zurückgehen auf die ursprüngliche Pedalstellung diese Situation zu erreichen.
In 2 ist ein mögliches Beispiel für einen Hochschaltvorgang angedeutet, wobei der Verlauf Pedalwinkelstellung über die Zeit dargestellt ist. In 3 ist ein mögliches Beispiel für einen Schaltvorgang gezeigt, bei dem heruntergeschaltet wird, wobei auch hier der Verlauf der Pedalwinkelstellung über die Zeit dargestellt ist. In beiden Diagrammen sind sowohl der kalibrierbare Wert Δ P als auch die kalibrierbare Zeit Δ T gekennzeichnet.
Die vorgeschlagene Schaltstrategie kann in die bestehende Ansteuerung (Software) zur Getriebesteuerung z. B. wie folgt integriert werden.
Bevorzugt ist es möglich, dass eine Zusatzstrategie zur bestehenden Strategie im Automatikmodus realisiert wird. Dazu kann das Herunterschalten ohne Aktionen des Fahrers schon dadurch erreicht werden, dass eine geeignete Kalibrierung des sogenannten Fast-oft ennöglicht wird. Dabei wird beim Erhöhen des Gaspedalwinkels je nach Kalibrierung des Kennfeldes zurückgeschaltet und bevorzugt beim anschließenden schnellen Zurücknehmen des Gaspedalwinkels ein Bit gesetzt (Fast-off), welches ein erneutes Schalten in einen höheren Gang verhindert.
Für ein Hochschalten ohne Aktionen des Fahrers könnte vorgesehen sein, dass ein entsprechendes Bit gesetzt wird, wenn der in 2 dargestellte Pedalwinkelverlauf vorliegt.
Dabei kann sowohl beim Hochschalten als auch beim Herunterschalten jeweils der neue Gang im Hysteresebereich des Schaltkennfeldes liegen, so dass dieser Gang nicht durch den anschließenden Pedalwinkel und dem aus dem Kennfeld ausgewerteten Zielgang rückgängig gemacht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann auch ein neuer Modus in die Getriebesteuerung hinzugefügt werden, um die erfindungsgemäße Schaltstrategie zu realisieren. Der Modus kann z. B. über einen Taster oder dgl. aktiviert werden. Durch die Aktivierung dieses Modus kann die vorgeschlagene Schalt-Strategie die Gänge hoch- bzw. herunterschalten, sofern dies die resultierende Motordrehzahl ermöglicht. Es ist denkbar, dass dabei der Über- und Unterdrehzahlschutz berücksichtigt wird. Bevorzugt sollte diese Strategie ein automatisches Hochschalten bei Erreichen der Maximaldrehzahl mit maximalem Pedalwinkel durchführen. Ferner sollte beim Ausrollen eine automatische Rückschaltung durchgeführt werden, sobald die Leerlaufdrehzahl des Motors im aktuellen Gang unterschritten wird. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass ein Rückschalten bei einem Wechsel von niedriger Last zu Volllast mit Kick-down erfolgen soll. Dies insbesondere dann, wenn ein Verlauf, wie er in 2 dargestellt ist, nicht vorliegt.
In anderen Situationen, welche weder dem Verlauf in 2 noch dem Verlauf in 3 entsprechen, kann ebenfalls die automatische Schaltstrategie angewendet werden, wenn dieses als sinnvoll erachtet wird. Beispielsweise könnte dies eine Rückschaltung bei einer Kick-down Stellung oder dgl. sein.
Die vorgeschlagene Schaltstrategie kann bevorzugt bei automatisierten Schaltgetrieben, wie z. B. einem automatisierten Schaltgetriebe (ASG), einem unterbrechungsfreien Schaltgetriebe (USG), einem Parallelschaltgetriebe (PSG) oder einem elektrischen Schaltgetriebe (ESG) zum Einsatz kommen.
Im weiteren wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der ein Anschleppvorgang in einem falschen Gang verhindert werden soll.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete Strategie vorzuschlagen, bei der ein Anschleppen des Fahrzeuges in einem Gang, welcher nicht der Fahrtrichtung entspricht, verhindert werden soll, da somit der Verbrennungsmotor in eine nicht konekte Richtung gedreht wird.
Bei einem Anschleppvorgang eines Fahrzeuges mit einer automatisierten Kupp-lung bzw. mit einem automatisierten Getriebe wird bislang davon ausgegangen, dass sich das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung bewegt. Die Sensoren zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit tiefem in der Regel kein Fahrtrichtungssignal. Wenn sich das Fahrzeug z. B. rückwärts bewegt, wird bei Erreichen einer Getriebedrehzahlschwelle die Kupplung geschlossen, um den Verbrennungsmotor zu starten.
Üblicherweise weist der Verbrennungsmotor ein Drehrichtungssignalsensor auf, wobei anhand des gelieferten Signals entschieden wird, ob die Motorsteuerung Kraftstoff einspritzt oder nicht. Wenn eine falsche Drehrichtung vorliegt, wird kein Kraftstoff eingespritzt. Die Kupplung bleibt jedoch eingerückt, bis der Anschleppvorgang durch den Fahrer beendet wird. Demnach soll ein Anschleppen des Verbrennungsmotors in die falsche Richtung verhindert werden.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass diese Situation erkannt wird. Dazu kann z. B. das Drehrichtungssignal oder sonstige Fehlersignale der Motorsteuerung geeignet ausgewertet werden, welches insbesondere durch die Kupplungs- und/oder Getriebesteuerung erfolgen kann.
Es ist auch möglich, dass ein Fahrtrichtungssignal durch die Kupplungs- und/oder Getriebesteuerung ausgewertet wird.
Die Auswertung des Motordrehrichtungssignals oder sonstiger Fehlersignale des Motors durch die Kupplungs- oder Getriebesteuerung kann dazu verwendet werden, dass z. B. die Kupplung geöffnet wird, um ein Anschleppen in einem falschen Gang zu verhindern. Es ist auch denkbar, dass bei automatisierten Schaltgetriebesystemen, wie z. B. bei XSG-Systemen, zusätzlich der Gang herausgenommen wird und der Neutralzustand eingelegt wird.
Durch die Auswertung des Signals bezüglich der Fahrtrichtung durch die Getriebe- und/oder Kupplungssteuerung kann das Anschleppen des Fahrzeuges in ei nem falschen Gang verhindert werden. Dazu kann z. B. vorgesehen sein, dass bei automatisierten Schaltgetriebesystemen immer ein zur Fahrtrichtung passender Gang zum Anschleppen eingelegt wird. Ferner kann vorgesehen sein, dass bei einer Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges der Neutralgang eingelegt wird, um ein Anschleppen zu verhindern. Darüber hinaus kann z. B. bei einem elektronischen Kupplungsmanagement (EKM) und bei verschiedenen automatisierten Schaltgetrieben (XSG-System) ein Schließen der Kupplung verhindert werden, wenn die Fahrtrichtung nicht zum eingelegten Gang korreliert.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass eine geeignete Fahrerwarnung durchgeführt wird, beispielsweise mit einem Summen, einem Piepser oder dgl. Warnsignal.
Nachfolgend wird eine weitere Ausgestaltung der Erfindung beschrieben, bei der unterschiedliche Vorgaben bezüglich des Motormoments bevorzugt für langsame und schnelle Momenteneingriffe in der Neutralphase des Gangwechsels zum schnelleren Wiederaufbau des Motormomentes vorgeschlagen werden.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Verbesserung des Motormomentenverlaufs und eine zeitliche Verkürzung der Einkuppelphasen nach einem Gangwechsel vorzuschlagen, insbesondere in Situationen, in denen die Motor-Schubabschaltung nicht aktiv ist.
Beispielsweise in der Neutralphase bei Zug- Hochschaltungen ist es hilfreich, dass der Motor ein hohes Schubmoment liefert, um möglichst schnell die Motordrehzahl an die niedrigere Getriebeausgangsdrehzahl angleichen zu können. Dazu kann bevorzugt durch die ASG-Steuerung von der Motorsteuerung ein negatives Motormoment von etwa –10 bis –60 Nm angefordert werden, welches üblicherweise über dem maximal verfügbaren Schubmoment liegt. Die Motorsteuerung kann das geforderte Schubmoment bereitstellen, indem bevorzugt die Luftzufuhr durch Schließen der Drosselklappe verringert wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der an die Neutralphase anschließende Wiederaufbau des Motormomentes wegen der geringeren Luftmenge im Ansaugtrakt stark verzögert durchgeführt wird, wobei die Verzögerung abhängig von der Dynamik der Drosselklappenverstellung ist.
Das Schließen der Drosselklappe sollte in der Neutralphase derart beeinflusst werden, dass ein langsamer Momenteneingriff realisiert werden kann. Das gewünschte Schubmoment kann erfindungsgemäß bevorzugt durch eine stärkere Verstellung des Zündwinkels erreicht werden, welches einem schnellen Momenteneingriff entspricht. Die Verstellung des Zündwinkels kann dann nach der Neutralphase für den Wiederaufbau des Motormomentes sehr schnell wieder zurückgenommen werden, wodurch eine Zeitverzögerung der Reaktion auf die Momentenvorgabe verringert bzw. vermieden wird.
Für die Realisierung eines derartigen erfindungsgemäßen Eingriffs stehen bevorzugt zwei Momentenvorgaben zur Verfügung. Als Momentenvorgabe kann ein Sollmoment, welches während der Neutralphase geliefert werden soll, üblicherweise –10 bis –60 Nm, und ein Wunschmoment, welches dem Moment entspricht, das nach der Neutralphase sehr schnell aufgebaut werden soll, üblicherweise 0 bis 16 Nm, vorgesehen sein.
Dabei ist es das Ziel, die Drosselklappe soweit zu öffnen, dass das applizierte Wunschmoment innerhalb sehr kurzer Zeit über die Verstellung des Zündwinkels realisiert werden kann. Vorzugsweise kann das Sollmoment dabei Priorität gegenüber dem Wunschmoment aufweisen.
Wenn ein zu hoch appliziertes Wunschmoment dazu führt, dass trotz maximaler Zündwinkelverstellung das vom Motor gelieferte Moment während der Neutralphase ansteigt, sollte die Drosselklappe nicht weiter geöffnet werden, d. h. das Wunschmoment kann bevorzugt von der Motorsteuerung intern begrenzt werden.
Die vorgeschlagene Momentenvorgabe kann bei sämtlichen automatisierten Schaltgetrieben mit Drosselklappen gesteuerten Motoren zum Einsatz kommen. Es ist auch möglich, diese Momentenvorgabe bei anderen geeigneten Motoren und Getrieben einzusetzen.
Des weiteren wird eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der eine geeignete Absicherung eines Fahrtrichtungswechsels, insbesondere bei automatisierten Schaltgetrieben (ASG), vorgeschlagen wird.
Beispielsweise bei einem Bruch der Wählaktorik des automatisierten Schaltgetriebes kann die Getriebesteuerung weiterhin Wählinkremente messen, obwohl sich der Schaltfinger im Getriebe nicht mehr in Wählrichtung bewegen kann. Auf diese Weise können falsche Gänge eingelegt werden. Wenn beispielsweise der erste Gang und der Rückwärtsgang nebeneinander im Schaltbild angeordnet sind, könnte bei einem gewünschten Wechsel vom Rückwärtsgang zum ersten Gang ohne Wählbewegung erneut der Rückwärtsgang eingelegt werden. Folglich wäre es dann möglich, dass das Fahrzeug in die falsche Richtung angefahren wird.
Zum Einlegen eines Ganges ist normalerweise nur eine Bewegung des Schaltmotors erforderlich, sobald der Schaltfinger die Zielgasse in dem Schaltbild erreicht hat. Dies ist insbesondere aus 4 ersichtlich.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Bewegung im Getriebe durch eine Kulisse derart durchgeführt wird, dass beim Ein- oder Auslegen eines Ganges in der Gasse eine entsprechende Wählbewegung erforderlich ist. Diese mögliche Ausgestaltung der Kulissenführung ist in 5 dargestellt.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei einer gebrochenen Aktorik der entsprechende Gang weder aus- noch eingelegt werden kann. Auf diese Weise ist das Einlegen eines falschen Ganges nicht möglich.
Auf diese Weise kann die beschriebene Situation detektiert werden, da in Schaltrichtung die Wand der Kulisse als Anschlag dient. Danach kann in dem eingeleg ten Gang weitergefahren werden, jedoch ist ein weiterer Gangwechsel nicht möglich. Somit kann z. B. für die Gasse des Rückwärtsganges ein fälschliches Einlegen des Rückwärtsganges auf Grund einer gebrochenen Wählaktorik in vorteilhafter Weise verhindert werden. Für den Gangwechsel R – 1 bedeutet dies, dass zwar der Rückwärtsgang eingelegt bleibt, aber durch das Öffnen der Kupplung das Anfahren in die falsche Richtung verhindert wird.
Diese vorgeschlagene Kulissenausgestaltung kann bevorzugt bei sämtlichen automatisierten Schaltgetrieben mit einer Kulissenführung zum Einsatz kommen.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor und einem mittels einer Getriebeaktorik automatisierten Schaltgetriebes und einer im Kraftweg zwischen dem Antriebsmotor und dem Schaltgetriebe angeordneten mittels einer Betätigungseinrichtung automatisiert betreibbaren Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von zumindest einem bestimmten Betriebszustand der Antriebsmotor und/oder die Getriebeaktorik und/oder die Betätigungseinrichtung der Kupplung angesteuert wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsmotor und eine im Kraftweg zwischen dem Antriebsmotor und einem mittels einer Getriebeaktorik automatisierten Schaltgetriebes angeordneten mittels einer Betätigungseinrichtung automatisiert betreibbaren Kupplung, mit mindestens einer elektronischen Rechner- oder Steuereinheit, die mit Sensoren und gegebenenfalls mit anderen Elektronikeinheiten in Signalverbindung steht, wobei von der Rechner- oder Steuereinheit mittels Sensorsignalen und Systemeingangsgrößen der Betriebszustand bestimmbar und in Abhängigkeit des Betriebszustands mittels Steuersignalen der Antriebsmotor und die Getriebeaktorik sowie die Betätigungseinrichtung der Kupplung ansteuerbar ist.