DE102006001578B4 - Verfahren zur Steuerung eines Triebstrangs eines Fahrzeugs in einer Notfahrsituation - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Triebstrangs eines ein Steuergerät aufweisenden Fahrzeugs mit automatisiert betätigbarer Kupplung und automatisiert betätigbarem Getriebe sowie einer elektrisch betätigbaren Motorstartvorrichtung in einer Notfahrsituation mit geschlossener Kupplung.
- Die
DE 69811190 T2 offenbart für ein Fahrzeug mit Schaltgetriebe und manueller Kupplung, die Nutzung des Anlassermotors zur Bewegung des Fahrzeugs über kurze Distanzen in Notsitutationen, wenn der Verbrennungsmotor nicht zur Verfügung steht. - Neben Fahrzeugen mit Handschaltgetrieben und vom Fahrer des Fahrzeugs in üblicher Weise über ein Fußpedal zu betätigender Kupplung sind auch bereits Fahrzeuge mit automatisiert betätigbarer Kupplung und automatisiert betätigbarem Getriebe im Triebstrang des Fahrzeugs bekannt geworden. Diese Fahrzeuge zeichnen sich durch hohen Fahr- und Bedienkomfort für den Fahrer aus, benötigen im normalen Fahrbetrieb aber eine Vielzahl von Signalen, auf deren Basis ein Steuergerät den Triebstrang des Fahrzeugs ansteuert.
- Bei Ausfall bestimmter Signale kann das Steuergerät des Fahrzeugs in einen Notlaufbetrieb schalten, bei dem ein Weiterfahren mit Komforteinbußen möglich ist.
- Es kann nun auch zu der Situation kommen, dass sich eine Kupplung im Triebstrang des Fahrzeugs nicht mehr öffnen lässt, also geschlossen bleibt, wobei dies beispielsweise aufgrund einer Leckage im hydraulischen Ansteuerkreis der Kupplung auftreten kann. Eine normalerweise geschlossene Kupplung kann dann nicht mehr geöffnet werden, sodass es bei einer eingelegten Fahrstufe des Getriebes des Fahrzeugs zu einem Drücken des Motors kommen kann, bis dieser abstirbt.
- Da ein solcher Fall sicherheitskritisch sein kann, kann es erforderlich sein, das Fahrzeug trotz der vorstehend geschilderten Situation im Rahmen einer Notfahrsituation zu bewegen, beispielsweise um eine gefährliche Straßenstelle verlassen zu können.
- Anhand der
DE 199 54 605 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs bekannt geworden, nach dem ein Notfahrbetrieb nach Ausfall der Kupplungsaktorik dadurch realisiert wird, dass das Einlegen und/oder Herausnehmen der jeweiligen Gangstufe mit Hilfe eines Steuergeräts gesteuert wird, das bei einem Getriebeeingangswellendrehmoment von weitgehend Null die eingelegte Gangstufe herausgenommen wird und dann die Drehzahl der Motorwelle bzw. der Getriebeeingangswelle im wesentlichen der aktuellen Drehzahl der einzulegenden nächsten Gangstufe angepasst wird und danach die entsprechende Gangstufe eingelegt wird. - Nach diesem Verfahren soll das Fahrzeug ohne eine Beschädigung der Zahnkränze im Getriebe bei geschlossener Kupplung weiterbewegt werden können, das Verfahren setzt aber einen funktionierenden und laufenden Antriebsmotor des Fahrzeugs voraus und befasst sich nicht mit der Beseitigung einer Notfahrsituation, die sich dadurch auszeichnet, dass die Kupplung im Triebstrang des Fahrzeugs geschlossen ist und aber – aus welchen Gründen auch immer – ein Anfahrvorgang aus dem Stillstand des Fahrzeugs erfolgen muss.
- Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Triebstrang eines Fahrzeugs zu schaffen, welches eine mittels eines Steuergeräts automatisiert betätigbare Kupplung und ein automatisiert betätigbares Getriebe besitzt, nach dem das Fahrzeug in einer Notfahrsituation mit geschlossener Kupplung bewegt werden kann.
- Die Erfindung schafft nun zur Lösung dieser Aufgabe ein Verfahren zur Steuerung eines Triebstrangs eines ein Steuergerät aufweisenden Fahrzeugs mit automatisiert betätigbarer Kupplung und automatisiert betätigbarem Getriebe sowie einer elektrisch betätigbaren Motorstartvorrichtung in einer Notfahrsituation mit geschlossener Kupplung derart, dass nach der Durchführung einer Initialisierungssequenz vom Steuergerät die Betätigung der Motorstartvorrichtung bei geschlossenem Triebstrang freigegeben wird und das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus mittels der Motorstartvorrichtung bewegt werden kann.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
- Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich zwar nicht jede nur irgendwie denkbare Notfahrsituation auffangen lässt, es aber einem Fahrer eines Fahrzeugs mit automatisierter Kupplung und automatisiertem Getriebe durchaus von erheblichem Nutzen sein kann, wenn er das Fahrzeug in einer vom ihm nicht vorhergesehenen Notfahrsituation über möglicherweise nur kurze Distanzen weiterbewegen kann.
- Eine solche Notfahrsituation kann sich beispielsweise dadurch ergeben, dass sich die Kupplung des Fahrzeugs nicht mehr öffnen lässt oder aber das Fahrzeug beispielsweise aufgrund von Kraftstoffmangel stehen geblieben ist und es nur erforderlich ist, das Fahrzeug einige Meter aus einer Gefahrensituation heraus zu bewegen.
- Um nun eine solche Notfahrsituation von einer im normalen Fahrbetrieb auftretenden Abfolge von Steuersignalen zu unterscheiden, schlägt die Erfindung eine Initialisierungssequenz vor, nach deren Durchführung das Steuergerät die Betätigung der elektrischen Motorstartvorrichtung bei geschlossenem Triebstrang freigibt und somit das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus mittels der Motorstartvorrichtung bewegt werden kann. Es ist dabei nach der Erfindung vorgesehen, dass die Initialisierungssequenz eine Abfolge von vom Fahrer des Fahrzeugs ausgelösten Steuersignalen umfasst, die sich von im Normalfahrbetrieb auftretenden Steuersignalen unterscheidet. Damit wird erreicht, dass mit der elektrischen Motorstartvorrichtung – deren Betrieb vom Steuergerät im Normalfahrbetrieb bei geschlossenem Triebstrang nicht freigegeben wird – das Fahrzeug in einer Notfahrsituation mittels der elektrischen Motorstartvorrichtung des Fahrzeugs noch bewegt werden kann.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass die Initialisierungssequenz ein Fahrerpräsenzsignal sowie mindestens ein Wählhebelbetätigungssignal und ein Zündungssignal in einer vorbestimmten Reihenfolge umfasst. Mit dem Fahrerpräsenzsignal wird sichergestellt, dass die Aktivierung der Notfahrsituation durch den Fahrer mit Wissen und Wollen herbeigeführt wird und es nicht aufgrund einer beispielsweise zeitgleich vorhandenen Systemstörung zur Aktivierung der Notfahrsituation kommen kann. Einer ähnlichen Funktion dient auch das Wählhebelbetätigungssignal, mit dem der Fahrer des Fahrzeugs im Rahmen der Initialisierungssequenz ebenfalls dokumentiert, dass er die später erfolgende Freigabe der elektrischen Motorstartvorrichtung bei geschlossenem Triebstrang des Fahrzeugs wünscht. Im Rahmen der Initialisierungssequenz ist auch noch ein Zündungssignal erforderlich, wobei dies ganz allgemein dahin zu verstehen ist, dass der Fahrer den Zündschlüssel des Fahrzeug aktiv betätigt, ohne aber einen Motorstartversuch durchzuführen. In diesem Zusammenhang kann der Fahrer den Zündschlüssel des Fahrzeugs in eine erste Stellung bewegen, in der der Zündstromkreislauf geschlossen ist, die Bestromung der elektrischen Motorstartvorrichtung aber noch nicht erfolgt ist. In ähnlicher Weise kann er diese Funktion beispielsweise durch die Betätigung eines elektronischen Schalters mittels eines Speicherchips, einer Magnetkarte oder dergleichen auslösen.
- Dabei kann nach der vorliegenden Erfindung das Fahrerpräsenzsignal ein Bremsenbetätigungssignal oder ein Fahrpedalbetätigungssignal sein. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass der Fahrer seine Präsenz dem Steuergerät durch die Betätigung des Pedals für die Betriebsbremse des Fahrzeugs signalisiert oder die Betätigung des Fahrpedal des Fahrzeugs oder durch die gleichzeitige Betätigung beider Pedale. Wenn der Fahrer das Pedal für die Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt, dann führt er auf diese Weise die Abgabe eines Wake-Up-Signals an das Steuergerät vor der Aktivierung des Zündungssignals herbei.
- Nach einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Initialisierungssequenz bei still stehendem Fahrzeug und still stehendem Antriebsmotor des Fahrzeugs folgende Schritte umfassen:
In einem ersten Schritt wird von dem Steuergerät überprüft, ob ein Bremsenbetätigungssignal oder ein Fahrpedalbetätigungssignal oder alternativ auch beide Betätigungssignale vorliegen und diese gehalten werden, d. h. also der Fahrer nicht zufälligerweise für einen kurzen Zeitraum beide Pedale aus versehen betätigt hat und die Aktivierung der Notfahrsituation nicht wirklich wünscht. - In einem nächsten Schritt wird dann vom Steuergerät überprüft, ob ein der Neutralstellung des Wählhebels entsprechendes Wählhebelbetätigungssignal vorliegt und der Fahrer auf diese Weise die Aktivierung der Notfahrsituation bestätigt. In einem nächsten Schritt wird dann vom Steuergerät überprüft, ob ein Zündungssignal vorliegt und gehalten wird, der Fahrer also beispielsweise den Zündschlüssel des Fahrzeugs in die Position zum Schließen des Zündstromkreises des Fahrzeugs bewegt hat, oder er alternativ bei einem Fahrzeug ohne mechanischen Schlüssel dem Steuergerät beispielsweise mittels eines Speicherchips oder einer ähnlichen Einrichtung die Aktivierung des Zündstromkreises mitgeteilt hat und dieses Zündungssignal auch gehalten wird.
- In einem nächsten Schritt kann dann vom Steuergerät überprüft werden, ob ein dem manuellen Schaltmodus des Getriebes entsprechendes Wählhebelbetätigungssignal vorliegt und der Fahrer damit dem Steuergerät dokumentiert, dass er das Einlegen einer Fahrstufe, beispielsweise des ersten oder zweiten Ganges oder des Rückwärtsganges wünscht. Hier kann es sinnvoll sein, dass dem Fahrer das Einlegen der gewünschten Fahrstufe mittels eines optischen oder akustischen Signals vom Steuergerät bestätigt wird, wobei es auch möglich ist, dass das Steuergerät die Getriebeaktorik so ansteuert, dass zuerst ein anderer als der vom Fahrer gewünschte Gang eingelegt oder angewählt wird und dann der vom Fahrer gewünschte Gang eingelegt wird, um ein sicheres Einlegen der Fahrstufe bzw. des Ganges zu erreichen, auch wenn in einem ersten Versuch des Einlegens der vom Fahrer gewünschten Fahrstufe kein Gang eingelegt werden konnte, beispielsweise weil Zähne der entsprechenden Zahnräder direkt aufeinander standen.
- In einem nächsten Schritt überprüft das Steuergerät dann, ob ein die Betätigung der Motorstartvorrichtung anforderndes Signal vorliegt und gehalten wird, ob also der Fahrer die Bestromung der Motorstartvorrichtung mittels einer weiteren Drehung des Zündschlüssels anfordert (oder durch die Betätigung eines Starterknopfes) und diese Anforderung auch aufrecht hält. Sodann wird in einem nächsten Schritt vom Steuergerät überprüft, ob das Bremsenbetätigungssignal oder das Fahrpedalbetätigungssignal weggefallen ist, der Fahrer also beispielsweise seinen Fuß von dem Pedal für die Betriebsbremse des Fahrzeugs genommen hat und damit die Initialisierungssequenz abgeschlossen ist, woraufhin dann das Steuergerät die Bestromung der elektrisch betätigten Motorstartvorrichtung des Fahrzeugs freigibt.
- Da der Triebstrang des Fahrzeugs geschlossen ist, kann das Fahrzeug nun mittels der Motorstartvorrichtung bewegt werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als eine zusätzliche Sicherung gegen eine unbeabsichtigte Aktivierung dieses Notlaufprogramms vorgesehen sein, dass der Fahrer aktiv einen weiteren Schalter betätigen muss, der sicherstellt, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Es kann dies beispielsweise ein Schalter sein, der mit dem Zündschlüssel betätigt wird und der nur dann verfügbar ist, wenn eine Fahrzeugtüre offen ist, also das Fahrzeug sicher steht.
- In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bestromung der Motorstartvorrichtung solange aufrechterhalten wird, bis entweder das Zündungssignal weggefallen ist, oder aber der Antriebsmotor des Fahrzeugs gestartet ist. Damit wird erreicht, dass das Fahrzeug aus einer etwaigen Gefahrensituation mit der Motorstartvorrichtung herausgebracht werden kann oder diese Situation dadurch beseitigt wird, dass der Antriebsmotor gestartet ist und der Fahrer beispielsweise mittels des eingelegten ersten Gangs das Fahrzeug so aus einer Gefahrensituation herausbewegen kann oder auch eine längere Wegstrecke zurücklegen kann.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch vorgesehen, dass das Steuergerät nach mindestens einem der vorstehend genannten Schritte der Initialisierungssequenz ein Quittungssignal abgibt, welches dem Fahrer das Erkennen der Notfahrsituation signalisiert und der Fahrer damit Rückmeldung erhält, dass der von ihm bewusst herbeigeführte Notfahrbetrieb als vom Steuergerät erkannt quittiert wird.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch vorgesehen sein, dass zur Herbeiführung einer Zugschaltung das Motormoment auf weitgehend Null verringert wird und bei Synchrondrehzahl der einzulegenden Zielgangstufe unter im Vergleich zum Normalfahrbetrieb erhöhter Synchronkraft die Zielgangstufe eingelegt wird. Damit kann erreicht werden, dass der Fahrer das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus entweder mittels der elektrisch betätigten Motorstartvorrichtung nach dem Anfahrvorgang oder bei gestartetem Antriebsmotor nach dem Anfahrvorgang in einem nächsten Gang mit höherer Geschwindigkeit bewegen kann, beispielsweise bis er eine Werkstatt erreicht hat.
- Schließlich ist es nach der Erfindung auch vorgesehen, dass das sich in der Notfahrsituation bewegende Fahrzeug zum Stillstand gebracht wird und zu diesem Zweck das Steuergerät das Auslegen der aktuellen Fahrstufe aktiviert, wenn es festgestellt hat, das ein Leerlaufschaltersignal vorliegt, d. h. also der Fahrer den Wählhebel des Fahrzeugs in die Neutralstellung bewegt hat, ein Bremsenbetätigungssignal vorliegt, der Fahrer also die Betriebsbremse des Fahrzeugs betätigt, die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert und der Betrag des Schubmoments kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, sodass das Steuergerät das Auslegen der aktuellen Fahrstufe aktiviert, bevor der laufende Antriebsmotor des Fahrzeug unter seine Leerlaufdrehzahl gedrückt wird und abstirbt.
- Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Wenn an einem Fahrzeug mit einem Triebstrang mit automatisiert betätigbarer Kupplung und automatisiert betätigbarem Getriebe ein Defekt beispielsweise an einer Kupplungsaktorik (es kann sich bei dem Getriebe beispielsweise auch um ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen handeln) und sich die Kupplung nicht mehr öffnen lässt, also geschlossen ist, dann kann dies dem Fahrer beispielsweise mittels einer Systemmeldung auf einem Display angezeigt werden oder er merkt dies spätestens beim ersten Versuch des Losfahrens, da sich das Fahrzeug nicht mehr in Bewegung setzt. Neben dieser Notfallsituation kann aber auch ein ganz banaler Grund vorliegen, das Fahrzeug zumindest kurzfristig noch zu bewegen, wenn nämlich der Kraftstofftank des Fahrzeugs leer ist und sich der Antriebsmotor nicht mehr starten lässt.
- In beiden Fällen kann der Fahrer sein Fahrzeug aus einer Gefahrensituation beispielsweise einer Straßenkreuzung, einem Bahnübergang oder dergleichen noch problemlos mittels der elektrisch betätigbaren Motorstartvorrichtung des Fahrzeugs aus der Gefahrenzone wegbewegen. Hierzu führt er eine Initialisierungssequenz durch, indem er auf das Pedal der Betriebsbremse des Fahrzeugs drückt und dieses Pedal gedrückt hält und dann den Wählhebel für das Steuerprogramm des Getriebes des Fahrzeugs auf die Neutralstellung bewegt und den Zündschlüssel des Fahrzeugs zur Abgabe eines Zündungssignals an das Steuergerät betätigt und ihn in dieser Stellung belässt. Alle diese Schritte können nacheinander von einem Quittungssignal (optisch oder akustisch) des Steuergeräts quittiert werden, sodass das Steuergerät zu erkennen gibt, dass die Initialisierungssequenz für eine Notfahrsituation mit geschlossener Kupplung gerade aktiviert wird. In einem nächsten Schritt wählt der Fahrer dann durch die Bewegung des Wählhebels in der manuellen Schaltgasse die vom Getriebe einzulegende Fahrstufe vor und erhält nach dem Einlegen der Fahrstufe durch die Getriebeaktorik wiederum ein Quittungssignal vom Steuergerät. Der Fahrer versucht nun den Antriebsmotor des Fahrzeugs zu starten und nimmt den Fuß vom Bremspedal, sodass das Steuergerät die Bestromung der elektrischen Startvorrichtung des Antriebsmotors freigibt und sich das Fahrzeug mittels des Antriebsmoments der elektrischen Motorstartvorrichtung in Bewegung setzt. Sobald das Fahrzeug den Gefahrenbereich verlassen hat, also beispielsweise die Kreuzung geräumt hat, lässt der Fahrer den Zündschlüssel los, sodass die Bestromung der elektrischen Motorstartvorrichtung unterbrochen wird und dem Steuersignal damit ein Signal gegeben wird, dass die Notfahrsituation aufgehoben ist und somit der Notfahrmodus verlassen wird.
- Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche verwiesen.
Claims (10)
- Verfahren zur Steuerung eines Triebstrangs eines ein Steuergerät aufweisenden Fahrzeugs mit automatisiert betätigbarer Kupplung und automatisiert betätigbarem Getriebe sowie einer elektrisch betätigbaren Motorstartvorrichtung in einer Notfahrsituation mit geschlossener Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Durchführung einer Initialisierungssequenz vom Steuergerät die Betätigung der Motorstartvorrichtung bei geschlossenem Triebstrang freigegeben wird und das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus mittels der Motorstartvorrichtung bewegt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Initialisierungssequenz eine Abfolge von vom Fahrer des Fahrzeugs ausgelösten Steuersignalen umfasst, die sich von im Normalfahrbetrieb auftretenden Steuersignalen unterscheidet.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Initialisierungssequenz ein Fahrerpräsenzsignal sowie mindestens ein Wählhebelbetätigungssignal und ein Zündungssignal in einer vorbestimmten Reihenfolge umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerpräsenzsignal ein Bremsenbetätigungssignal oder ein Fahrpedalbetätigungssignal ist.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Initialisierungssequenz bei stillstehendem Fahrzeug und stillstehendem Antriebsmotor des Fahrzeugs folgende Schritte umfasst: a) es wird vom Steuergerät überprüft, ob ein Bremsenbetätigungssignal oder ein Fahrpedalbetätigungssignal vorliegt und gehalten wird b) es wird vom Steuergerät überprüft, ob ein der Neutralstellung des Wählhebels entsprechendes Wählhebelbetätigungssignal vorliegt c) es wird vom Steuergerät überprüft, ob ein Zündungssignal vorliegt und gehalten wird d) es wird vom Steuergerät überprüft, ob ein dem manuellen Schaltmodus des Getriebes entsprechendes Wählhebelbetätigungssignal vorliegt e) es wird vom Steuergerät überprüft, ob ein die Betätigung der Motorstartvorrichtung anforderndes Signal vorliegt und gehalten wird f) es wird vom Steuergerät überprüft, ob das Bremsenbetätigungssignal oder das Fahrpedalbetätigungssignal weggefallen ist.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät überprüft, ob ein Signal eines vom Fahrer des Fahrzeugs aktiv zu betätigenden Schalters vorliegt.
- Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestromung der Motorstartvorrichtung solange aufrechterhalten wird, bis entweder das Zündungssignal weggefallen ist oder der Antriebsmotor gestartet ist.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche mit Rückbezug auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät nach mindestens einem der Schritte a) bis f) ein Quittungssignal abgibt, welches dem Fahrer das Erkennen der Notfahrsituation signalisiert.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herbeiführung einer Zugschaltung das Motormoment auf weitgehend Null verringert wird und bei Synchrondrehzahl der einzulegenden Zielgangstufe unter im Vergleich zum Normalfahrbetrieb erhöhter Synchronkraft die Zielgangstufe eingelegt wird.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät das Auslegen der aktuellen Fahrstufe aktiviert, wenn nachfolgende Bedingungen erfüllt sind: a) es liegt ein Leerlaufschaltersignal vor b) es liegt ein Bremsenbetätigungssignal vor c) die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert d) der Betrag der Schubmoments ist kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert.
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