DE102009018437A1

DE102009018437A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009018437A1
Application number: DE102009018437A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ronner; Winfried Keller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-10-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während eines Anfahrvorgangs, wobei die Rupfschwingungen durch wenigstens eine im Antriebsstrang befindliche Kupplung ausgelöst und mittels einer Erfassungseinheit erfasst werden. Anschließend wird mittels einer Steuereinheit eine Bremsvorrichtung des Fahrzeugs derart betätigt, dass die Rupfschwingungen zumindest teilweise beseitigt oder in ihrer Amplitude gedämpft werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während eines Anfahrvorgangs, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Insbesondere trockene Reibkupplungen zeigen im Falle des Rutschens beim Anfahren mehr oder weniger große Schwankungen im übertragenen Drehmoment. Diese Schwankungen im übertragenen Drehmoment können die Rupfeigenform des Antriebsstrangs treffen und dadurch zu spürbaren, ggf. auch unangenehmen Fahrzeuglängsschwingungen führen. Ursachen sind u. a. Geometriefehler im Kupplungssystem und/oder Schwankungen des Reibwertes.
Verfahren zur Reduzierung derartiger Rupfschwingungen sind bereits bekannt. So werden in der DE 10 2007 032 206 A1 ein Verfahren sowie eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung zur Reduzierung von Rupfschwin gungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs offenbart, wobei mittels geeigneter Sensoren die störenden Schwingungen feststellbar sind und in Abhängigkeit von Signal der Sensoren eine Vorrichtung entsprechend angesteuert wird, so dass die Schwingungen vollständig beseitigt oder die Schwingungsamplituden zumindest reduziert werden. Insbesondere wird dabei zur Reduzierung der Schwingungen die Kupplung selbst zur Beeinflussung des übertragenen Drehmoments in geeigneter Weise angesteuert. In analoger Weise wird auch bei dem in der DE 10 2004 032 150 A1 offenbarten Verfahren zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der ermittelten Schwingungen eine entsprechende Ansteuerung der Kupplung vorgenommen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives und kostengünstiges Verfahren zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht von einem herkömmlichen Verfahren zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während eines Anfahrvorgangs aus, bei dem mittels einer Erfassungseinheit die aufgrund der im Antriebsstrang befindlichen Kupplung ausgelösten Schwingungen (bzw. ein entsprechendes Maß für die Schwingungen) erfasst werden und daraufhin mittels einer Steuereinheit wenigstens eine Vorrichtung derart betätigt wird, dass die Rupfschwingungen vollständig beseitigt oder zumindest in ihrer Amplitude gedämpft werden. Die Erfindung zeichnet sich nun dadurch aus, dass die Steuereinheit die ohnehin vorhandene Bremsvorrichtung im Kraftfahrzeug ansteuert, so dass die Schwingungen zumindest teilweise beseitigt oder die Amplituden gedämpft werden. Insbe sondere steuert die Steuereinheit die Bremsvorrichtung derart an, dass sie ein vorgegebenes (und von den Rupfschwingungen abhängiges) Bremsmoment an zumindest einer Fahrzeugbremse erzeugt, d. h. es wird eine Bremsmomentensteuerung oder -Regelung zur Beseitigung der Rupfschwingungen realisiert.
Analog zu dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Vorrichtung zur Reduzierung der Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während eines Anfahrvorgangs neben den bekannten Elementen zur Erfassung der Schwingungen und Ansteuerung einer entsprechenden Vorrichtung zur Beseitigung oder Dämpfung der Schwingungen derart ausgestaltet, dass die Steuereinheit zur Reduzierung oder Beseitigung der Rupfschwingungen eine Bremsvorrichtung ansteuert.
Um eine oben genannte Bremsmomentensteuerung oder -Regelung vornehmen zu können, müssen die ausgelösten Rupfschwingungen bzw. Schwingungen, die in Relation zu den Rupfschwingungen stehen, detektiert werden. Idealerweise kann dazu der Fahrzeugbeschleunigungsverlauf ermittelt und entsprechend ausgewertet werden, so dass die Steuereinheit die Bremsvorrichtung zur Reduzierung oder vollständigen Beseitigung der Rupfschwingungen derart ansteuern kann, dass ein vom Fahrzeugbeschleunigungsverlauf abgeleitetes und zu diesem phasenverschobenes Bremsmoment erzeugt wird. Um ein optimales Ergebnis erzielen zu können, wird dabei ein gegenphasiges Bremsmoment erzeugt.
Eine Detektion der Rupfschwingung aus der ermittelten Fahrzeuglängsbeschleunigung ist vorteilhafterweise durch ein Messen des Wechselanteils in einem für die Schwingungen relevanten Frequenzbereich der Fahrzeugbeschleunigung möglich. Dazu kann bspw. das Signal eines herkömmlichen Beschleunigungssensors (z. B. Crash-Sensor) ausgewertet werden. Um den ermittelten Wechselanteil vollständig Ausregeln zu können, muss die Brems vorrichtung durch die Steuereinheit derart angesteuert werden, dass sich ein amplitudenrichtiges und gegenphasiges Bremsmoment an zumindest einer Fahrzeugbremse (an den Vorder- und/oder Hinterrädern) einstellt bzw. die Fahrzeugbremse mit einem entsprechenden Bremsmoment angesteuert wird. Alternativ kann auch ein nur teilweises Ausregeln des ermittelten Wechselanteils durch ein Einleiten eines gegenphasigen Bremsmoments nur über die positive Halbwelle des Wechselanteils vorgenommen werden.
Um eine aufgrund des aufgebrachten Bremsmoments resultierende Anfahrverzögerung kompensieren zu können, kann eine entsprechende Erhöhung des Antriebsmoments der Antriebseinheit vorgenommen werden, d. h. die Steuereinheit steuert die Antriebseinheit mit einem entsprechend höheren Antriebsmoment in Form einer Anfahrdrehzahl-Regelung an.
Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie dessen vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einem dafür vorgesehenen Steuergerät, insbesondere in einem Motorsteuergerät oder Bremsensteuergerät durchgeführt werden. Der Vorteil dieses erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der entsprechenden Vorrichtung ist vor allem darin zu sehen, dass hiermit unabhängig vom Entstehungsmechanismus das Problem des sog. Anfahrrupfens gelöst werden kann. Die sich dadurch ggf. ergebende technische Entfeinerung bzw. Vereinfachung des Kupplungssystems ermöglicht somit auch eine Reduzierung der Herstellungskosten des Kupplungssystems und damit der Gesamtkosten.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine Darstellung des aufgrund eines ermittelten Wechselanteils einzustellenden Bremsmoments zur Reduzierung oder Beseitigung der Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Dabei ist in der einzigen Figur das einzustellende Bremsmoment Mbr über die Zeit t aufgetragen.
Wie bereits oben dargestellt wurde, ergibt sich das einzustellende Bremsmoment aus einem ermittelten Wechselanteil im relevanten Frequenzbereich der Fahrzeuglängsbeschleunigung, welcher sich aufgrund der Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs insbesondere beim Anfahren im Falle eines Rutschens einer Reibkupplung einstellen kann. Um den ermittelten Wechselanteil durch einen Eingriff in die Bremssteuerung vollständig ausregeln zu können, wird ein amplitudenrichtiges Einleiten eines gegenphasigen Bremsmoments an der Fahrzeugbremse vorgenommen. Dies ist in der Fig. mit der durchgezogenen Linie 1 dargestellt. Alternativ kann auch ein nur teilweises Ausregeln des ermittelten Wechselanteils durch ein lediglich über die positive Halbwelle des Wechselanteils gegenphasiges Bremsmoment vorgenommen werden. Ein derartiges Bremsmoment Br ist im Diagramm durch die gestrichelte Linie 2 dargestellt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007032206 A1 [0003]
- DE 102004032150 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während eines Anfahrvorgangs, wobei die Rupfschwingungen durch wenigstens eine im Antriebsstrang befindliche Kupplung ausgelöst werden, wobei mittels einer Erfassungseinheit die aufgrund der im Antriebsstrang befindlichen Kupplung ausgelösten Schwingungen erfasst werden und daraufhin mittels einer Steuereinheit wenigstens eine Vorrichtung derart betätigt wird, dass die Rupfschwingungen zumindest teilweise beseitigt oder in ihrer Amplitude gedämpft werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zur zumindest teilweisen Beseitigung der Schwingungen oder Dämpfung der Schwingungsamplitude eine Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs ansteuert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Bremsvorrichtung zum Erzeugen eines vorgegebenen Bremsmoments (Mbr, 1, 2) an zumindest einer Fahrzeugbremse ansteuert.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Bremsvorrichtung derart ansteuert, dass ein vom Fahrzeuglängsbeschleunigungsverlauf des Fahrzeugs abgeleitetes und zu diesem phasenverschobenes Bremsmoment, insbesondere ein gegenphasiges Bremsmoment erzeugt (1, 2) wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen durch Ermitteln eines Wechselanteils in einem definierten Frequenzbereich der mittels eines Beschleunigungssensors detektierten Fahrzeuglängsbeschleunigung erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Bremsvorrichtung derart ansteuert, dass ein über die gesamte Amplitude (1) oder ein nur über positiven Halbwellen (2) des Wechselanteils phasenverschobenes Bremsmoment erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dass die Steuereinheit zusätzlich eine Antriebseinheit derart ansteuert, dass ein in Abhängigkeit vom erzeugten Bremsmoment (1, 2) vorgegebenes zusätzliches Antriebsmoment in Form einer Anfahrdrehzahl-Regelung erzeugt wird.
Vorrichtung zur Reduzierung von Rupfschwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere während eines Anfahrvorgangs, wobei die Rupfschwingungen durch wenigstens eine im Antriebsstrang befindliche Kupplung ausgelöst werden, mit einer Erfassungseinheit zum Erfassen von aufgrund der im Antriebsstrang befindlichen Kupplung ausgelösten Schwingungen, und mit einer Steuereinheit zur derartigen Ansteuerung einer Vorrichtung, dass die Rupfschwingungen zumindest teilweise beseitigt oder in ihrer Amplitude gedämpft werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zur zumindest teilweisen Beseitigung der Schwingungen oder Dämpfung der Schwingungsamplitude eine Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs ansteuert.