DE10209086C1

DE10209086C1 - Verfahren zum Steuern einer automatisch betätigten Kupplung

Info

Publication number: DE10209086C1
Application number: DE10209086A
Authority: DE
Inventors: Thomas Meier; Peter Michau; Stephan Pindl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2022-03-02
Also published as: FR2837888A1; ITMI20030349A1

Abstract

Gesteuert wird eine Kupplung in dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit der das Drehmoment eines Motors vollständig oder teilweise an ein automatisiertes Getriebe übertragen oder der Kraftfluss zwischen dem Motor und dem Getriebe unterbrochen wird. Die Kupplung wird beim Anhalten des Kraftfahrzeugs selbsttätig geöffnet, wobei der Zeitpunkt des Beginns des Anhaltevorgangs abhängig von einer Solldauer des Auskuppelns, der Motordrehzahl, dem Gradienten der Motordrehzahl und einem Zuschlag auf die Leerlaufdrehzahl des Motors ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dieses Verfahren dient zum Steuern einer automa tisch betätigten Kupplung in dem Antriebsstrang eines Kraft fahrzeugs, mit der je nach Betriebszustand das Drehmoment ei nes Motors vollständig oder teilweise an ein automatisiertes Getriebe übertragen oder der Kraftfluss zwischen dem Motor und dem Getriebe unterbrochen wird, wobei die Kupplung beim Anhalten des Kraftfahrzeugs selbsttätig geöffnet wird.

Bei einer Vorrichtung zur Steuerung des von einer automati sierten Kupplung übertragbaren Drehmomentes im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Motor und einem Getriebe, die mit einem Schaltelement zur Auswahl der Getriebeübersetzung und mit einem Sensor zur Detektion dieser Übersetzung verse hen ist (DE 198 23 766 A1), stellt der Motor ein steuerbares Motormoment zur Verfügung. Eine Steuereinheit für einen Aktuator zum Einstellen des von der Kupplung übertragbaren Drehmomen tes steuert das von der Kupplung übertragbare Drehmoment in Abhängigkeit von dem anstehenden Motormoment, wobei das Kupp lungsmoment innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbandes um das anstehende Motormoment gesteuert wird und das Toleranzband abhängig von der Getriebeübersetzung ist.

Automatisierte Schaltgetriebe (siehe zum Beispiel VDI-Berich te 1610, 19.-20. Juni 2001, S. 83-99) weisen etliche Vorteile auf, wie geringe zusätzliche Kosten gegenüber Handschaltge trieben, deutlich reduzierte Kosten gegenüber Automatikge trieben, einen reduziertem Kraftstoffverbrauch und außerdem die bekannten Vorteilen aller automatischen Getriebe, wie die Entlastung des Fahrers im Straßenverkehr. Einen bedeutenden Aspekt stellt hierbei das automatische Steuern der Kupplung dar. Neben der Betätigung der Kupplung beim Anfahren und beim Schalten ist es auch wichtig, den Antriebsstrang beim Anhal ten des Fahrzeugs ruckfrei zu trennen, insbesondere um zu verhindern, dass der Motor abgewürgt wird. Ein vollständiges Trennen sollte andererseits zu einem möglichst späten Zeit punkt erfolgen, um bei einem eventuellen Wiederbeschleunigen des Fahrzeuges den dann unvermeidlichen Einkuppelvorgang, der meist mit einem mehr oder weniger deutlich spürbaren Ruck und einer Zeitverzögerung verbunden ist, möglichst zu umgehen.

Aus der Druckschrift DE 198 23 764 A1 ist ein Verfahren zum Steuern einer automatisch betätigten Kupplung in dem An triebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem beim An haltevorgang des Kraftfahrzeugs die Kupplung selbsttätig ge öffnet wird. Der Öffnungsbeginn der Kupplung wird dabei aus der Motordrehzahl, dem Gradienten der Motordrehzahl und einer Drehzahl, die aus der Lehrlaufdrehzahl des Motors plus einem Zuschlag gebildet ist, berechnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einer automatisch betätigten Kupplung zu schaffen, bei dem mit dem Öffnen der Kupplung beim Anhalten des Kraft fahrzeugs einerseits rechtzeitig und situationsgerecht begon nen wird, und dadurch Schwingungen im Antriebsstrang vermie den werden. Andererseits soll das endgültige Öffnen des An triebsstranges adaptiv an die jeweilige Fahrsituation ange passt werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem Verfahren wird der Zeitpunkt des Beginns des Anhaltevorgangs abhängig von einer Solldauer des Auskuppelns, der Motordrehzahl, dem Gradienten der Motordrehzahl und einem Offset auf die Leerlaufdrehzahl des Motors ermittelt. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch eine online-adaptive Korrektur des endgültigen Öffnens des Antriebsstranges auf Änderungen der Fahrzeugdynamik rich tig und schnell reagiert werden kann, und zwar durch entspre chend schnelleres oder langsameres Öffnen der Kupplung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kraftfahrzeugantrieb mit einer gemäß der Erfin dung betätigten automatischen Kupplung;

Fig. 2a + 2b ein Struktogramm eines bei dem erfindungsgemäßen Verfahren abgearbeiteten Programms;

Fig. 3 den zeitlichen Verlauf des Kupplungsmoments bei ei nem Anhaltevorgang ohne Bremsbetätigung;

Fig. 4 den zeitlichen Verlauf des Motormoments bei einem Anhaltevorgang ohne Bremsbetätigung;

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Motor- und der Getriebe eingangsdrehzahl bei einem Anhaltevorgang ohne Bremsbetätigung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Berechnung der normierten Auskuppelgeschwindigkeit;

Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Berechnung der Auskuppel zeit, und

Fig. 8 bis 10 drei Diagramme zur Erläuterung der Wirkungs weise des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein Kraftfahrzeugantrieb 1 (Fig. 1) weist - soweit er für die vorliegende Erfindung von Bedeutung ist - folgende Be standteile auf: einen Motor 2, eine Kupplung 3, einen Kupplungsaktuator (üblicherweise auch als Stellglied oder Stellantrieb für die Kupplung bezeichnet) 4, ein Schaltge triebe 5, einen Getriebeaktuator 6, eine elektronische Steue rung 8 für das Stellglied 4 und den Getriebeaktuator 6 sowie eine Motorsteuerung 9. Die elektronische Steuerung 8 ist mit dem Stellglied 4 durch Steuer- und Signalleitungen 10 und mit dem Getriebeaktuator 6 durch Steuer- und Signalleitungen 11 verbunden.

Das Stellglied 4 kann als elektromotorisch angetriebener oder als hydraulisch angetriebener Aktuator ausgebildet sein. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein hydraulisches Stellglied 4 verwendet, das mit der Kupplung 3 durch eine Kraftübertragungsanordnung 12 verbunden ist, die zum Beispiel als Druckleitung ausgebildet ist. Die elektronische Steuerung 8 enthält auch schematisch dargestellte Kennfeldspeicher 13, in denen verschiedene Kennlinien zum Steuern der Kupplung 3 und des Schaltgetriebes 5 abgelegt sind.

Bei dem Kraftfahrzeugantrieb 1 ist vorliegend das Schaltge triebe 5 konstruktiv wie ein Handschaltgetriebe ausgebildet, die Schaltvorgänge werden aber automatisch durchgeführt und die Kupplung 3 wird - durch die elektronische Steuerung 8 ge steuert - betätigt, sobald die Steuerung einen Schaltvorgang einleitet. Ein solches Getriebe wird als automatisiertes (Hand-)Schaltgetriebe bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfah ren kann auch mit automatisch gesteuerten Kupplungen (als EKS bezeichnet) für übliche Handschaltgetriebe verwendet werden, die betätigt werden, sobald der Fahrer an den Schalthebel greift, um einen Gangwechsel durchzuführen.

Durch dieses Verfahren wird die Kupplung 3 beim Anhalten des Fahrzeuges automatisch derart gesteuert, dass recht zeitig und situationsgerecht begonnen wird sie zu öffnen, wodurch Schwingungen im Antriebsstrang vermieden werden. Das endgültige Öffnen des Antriebsstranges wird wie er wähnt online-adaptiv, das heißt bei laufendem Betrieb und in Echtzeit, korrigiert, um auf Änderungen der Fahrzeugdy namik durch schnelleres oder langsameres Öffnen der Kupp lung passend und schnell reagieren zu können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Probleme bisheri ger automatischer Kupplungssteuerungen vermieden: Der Ein tritt oder Beginn des Anhaltevorgangs und damit die erlaubte Auskuppelzeit erfolgen situationsgerechter. Das Verschieben der Kupplung, das bislang abhängig von der Kupplungsposition gesteuert wird, wird nun abhängig von der physikalisch sinn volleren Größe Kupplungsdrehmoment gesteuert. Damit wird den Nichtlinearitäten der Kupplungscharakteristik Rechnung getra gen. Beim Anhalten am Berg (insbesondere bergabwärts) kommt es bislang oftmals zu einem intermittierenden Öffnen und Schließen der Kupplung, da kein Regeln des Schlupfes erfolgt, sondern die Kupplung nur komplett geöffnet oder geschlossen wird. Ein Übergang vom Anhalten ins Kriechen und umgekehrt erfolgt oftmals unsanft, da das Zielkupplungsmoment beim An halten den Wert null und beim Kriechen einen endlichen posi tiven Wert aufweist. Ein Fahren in der Ebene mit dem Leer laufregler (wie es mit Handschaltgetrieben in Stop-and-go- Situationen üblich ist) war bisher nicht möglich.

Durch die automatische Steuerung wird eine Reibungskupplung in Betriebszuständen wie Schalten, Anfahren und dergleichen gesteuert. Mit der Kupplung wird - je nach Betriebszustand - das Drehmoment des Motors eines Kraftfahrzeuges an das Ge triebe übertragen oder der Kraftfluss zwischen dem Motor und dem Getriebe unterbrochen. Außerdem wird die Kupplung bei Übergängen zwischen den Betriebszuständen gesteuert, wobei eine Drehmomentanpassung erfolgt. Bei solchen Übergängen kommt es auch vor, dass die Kupplung mit Schlupf arbeitet, also nicht das volle Drehmoment des Motors an das Getriebe oder (im Schubbetrieb) des Getriebes an den Motor überträgt.

Bei Situationen, in denen ein Kraftfahrzeug anhalten soll, ist festzulegen, wann der Antriebsstrang geöffnet werden soll oder wann das von der Kupplung übertragbare Moment auf welchen Wert reduziert werden muss, um dem Wunsch des Fah rers situationsgerecht möglichst nahe zu kommen. Dieser Ein trittszeitpunkt Anhalten ergibt sich aus der Solldauer des Auskuppelns (im Folgenden auch gewünschte Dauer des Auskup pelns oder "Soll-Brutto-Auskuppelzeit" genannt), der Motor drehzahl, dem Motordrehzahlgradienten und einem Offset oder Sicherheitszuschlag auf die Leerlaufdrehzahl. Aus diesen vier Größen kann im Voraus berechnet werden, wann voraus sichtlich die Kupplung geöffnet sein muss, nämlich bei Er reichen der Leerlaufdrehzahl plus Offset.

Die Solldauer des Auskuppelns kann dabei abhängig von dem Fahrertyp und der Fahrsituation bestimmt werden. Die Werte können in Kennfeldern abgelegt sein oder mit Hilfe von Fuzzy- Regeln bestimmt werden (vergleiche z. B. EP 0 622 570 B1). Es ist bekannt, einen Fahrer anhand von verschiedenen Fahrmanö vern einzuteilen in Kategorien von komfortbetont bis sport lich. Üblicherweise werden hierzu Größen wie Fahrpedalstel lung, Fahrpedalgradient und Motordrehzahl zur Klassifizierung herangezogen. Für einen komfortbetonten Fahrer ist ein lang sames Öffnen der Kupplung und somit eine lange Auskuppelzeit zu wählen, für einen betont sportlichen Fahrer eher ein schnelles Öffnen der Kupplung und somit deutlich kürzere Aus kuppelzeiten.

Fahrsituationen, die den Eintrittspunkt ins Anhalten verän dern, sind zum Beispiel starke Bremsmanöver (wie durch ABS, Bremsassistent oder dergleichen), und ganz allgemein Situati onen, die ein anschließendes Verlassen der Anhaltesituation wahrscheinlicher oder weniger wahrscheinlich machen. Der Zeitpunkt des Beginns des Anhaltevorgangs wird dann abhängig von der jeweiligen Wahrscheinlichkeit verändert. Führt die Fahrsituation dazu, dass es wahrscheinlich ist, dass sehr kurze Zeit später der Anhaltevorgang wieder verlassen wird (Informationen von einem Verkehrsleitsystem über Ampelzu stand, bevorstehender Wechsel von Rot nach Grün), ist der Eintritt ins Anhalten noch länger hinauszuschieben. Führt die Fahrsituation dazu, dass es sehr unwahrscheinlich ist, dass kurze Zeit später der Anhaltevorgang wieder verlassen wird, wird der Eintritt ins Anhalten beschleunigt (zum Beispiel bei einer ABS-Bremsung).

Nach dem Eintritt in die Anhaltefunktion wird in einem ersten Schritt das Kupplungsdrehmoment von dem aktuell übertragbaren Moment auf ein übertragbares Moment reduziert, das in dem Be reich des aktuellen Absolutwerts des Motormoments zuzüglich eines Sicherheitsoffsets liegt. Dies kann zügig geschehen, da die Kupplung in diesem Bereich immer mit Sicherheit den An triebsstrang geschlossen hält und somit auch ein zügiges Ver schieben keine Schwingungen anregt. Aus der gewünschten Brut to-Auskuppelzeit und der Zeit, die notwendig ist, die Momen tenreserve abzubauen, ergibt sich die noch übrig bleibende Soll-Netto-Auskuppelzeit.

Nach diesem Abbau von Drehmomentreserve wird aus den Größen Motormoment, Motordrehzahl, Motordrehzahlgradient, aktuellem Kupplungsmoment und gewünschter Netto-Auskuppelzeit der Gra dient berechnet, mit dem das Kupplungsmoment reduziert wird. Da der Gradient andauernd neu berechnet wird, kann auch auf neue Fahrsituationen reagiert werden. Insbesondere kann sich bei veränderter Fahrsituation auch die Soll-Brutto-Auskup pelzeit und damit auch die Netto-Auskuppelzeit verändern.

Wird das Kupplungsmoment auf diese Art und Weise reduziert und stellt sich nach einer gewissen Zeit Schlupf an der Kupp lung ein (das heißt eine Drehzahldifferenz zwischen Motor und Getriebeeingangswelle), so wird anschließend mit dem Stell glied 4 für das Kupplungsmoment oder die Kupplungsposition ein vorgegebener Schlupf eingeregelt. Stellt sich dagegen kein Schlupf ein, wird zwangsläufig der Leerlaufregler des Motors aktiv und es wird weiter verfahren, wie nachfolgend beschrieben.

Stellt sich ein Schlupf ein, so führt dies dazu, dass das Fahrzeug in einem kriechenden Zustand weiterfährt. Nun wird je nach Fahrsituation (bergauf oder bergab, Bremse aktiviert oder nicht aktiviert) der Leerlaufregler des Antriebsmotors ein Drehmoment einregeln, mit dem die Motordrehzahl im Be reich der Leerlaufdrehzahl gehalten wird. Üblicherweise wird dieses Drehmoment bei Bergabfahrt ohne Bremse eher klein oder negativ sein, bei Bergauffahrt oder bei Bremsbetätigung wer den große Momentenwerte auftreten. Dieses Einregeln eines Schlupfes ist allerdings optional. Es kann nämlich auch so fort wie im nächsten Abschnitt beschrieben weiter verfahren werden.

Überschreitet das Motordrehmoment in dieser Phase einen vor gegeben Grenzwert, so wird die Kupplung insbesondere bei Bremsbetätigung zügig vollständig geöffnet, um das Fahrzeug ohne ein Schleifen der Kupplung zum Stillstand zu bringen. Wird die Bremse nicht betätigt, so kann das Kupplungsmoment auch bis auf den Wert des Kriechmoments des Motors reduziert (die Kupplung also nicht vollständig geöffnet) werden - so fern der Antriebsstrang über eine Kriechfunktion verfügt -, und damit ein weicher Übergang zwischen den Zuständen Anhal ten und Kriechen realisiert werden. Nach Erreichen des Werts des Kriechmoments an der Kupplung wird in den Zustand Krie chen übergegangen.

Werden Fahrsituationen erkannt, die ein sehr schnelles Öffnen der Kupplung erfordern (zum Beispiel eine ABS-Bremsung oder beim Motor-Abwürgeschutz), so wird zweckmäßigerweise nicht ein Schlupf eingeregelt werden und auf ein erhöhtes Motormo ment des Leerlaufreglers gewartet, sondern es wird die Kupp lung definitiv vollständig geöffnet, um ein Abwürgen des Mo tors oder einen zusätzlichen Schub des Motors in Fahrtrich tung zu unterbinden.

Das aus den Fig. 2A und 2B ersichtliche Struktogramm gibt ein Rechnerprogramm wieder, das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren abgearbeitet wird. Es weist folgende Schritte auf:
S1 Nach dem Start des Programms wird in einem Schritt
S2 die Soll-Brutto-Auskuppelzeit berechnet. In einem Schritt
S3 wird abgefragt, ob der Zustand "Anhalten" aktiviert wer den soll. Ist die Antwort nein, so erfolgt ein Rücksprung zu dem Schritt S1. Ist die Antwort ja, so wird in einem Schritt
S4 das Kupplungsdrehmoment auf das Motordrehmoment plus ei ner Reserve verringert. In einem Schritt
S5 wird die Soll-Netto-Auskuppelzeit und der Kupplungsmomen tengradient berechnet. In einem Schritt
S6 wird das Kupplungsdrehmoment entsprechend diesem Gradien ten verringert. In einem Schritt
S7 wird abgefragt, ob das Motordrehmoment zu groß ist. Ist die Antwort nein, wird in einem Schritt
S8 abgefragt, ob Schlupf vorhanden ist. Ist die Antwort nein, so erfolgt ein Rücksprung zu dem Schritt S5. Ist die Antwort auf die Abfrage S7 ja, so wird in einem Schritt
S9 abgefragt, ob die Fahrzeugbremse aktiv ist. Ist die Ant wort auf die Abfrage S8 ja, so wird in einem Schritt
S10 ein definierter Schlupf in der Kupplung 3 eingeregelt. Danach wird in einem Schritt
S11 abgefragt, ob das Motordrehmoment zu groß ist. Ist die Antwort nein, so erfolgt ein Rücksprung zu dem Schritt S10. Ist die Antwort ja, so erfolgt ein Sprung zu der Ab frage S9. Ist die Antwort auf diese Abfrage ja, so er folgt in einem Schritt
S12 ein vollständiges Öffnen der Kupplung 3. Ist die Antwort auf die Abfrage S9 nein, so wird in einem Schritt
S13 an der Kupplung ein Kriechmoment eingestellt. Sowohl nach dem Schritt S12 als auch nach dem Schritt S13 ist ein Programmdurchlauf an seinem
Ende angelangt und es erfolgt ein Rücksprung zu dem Schritt S1 und damit ein Start eines neuen Programmdurchlaufs.

In den Diagrammen der Fig. 3 bis 5 ist ein typischer Ab lauf eines Anhaltevorgangs ohne Bremsbetätigung, mit ver schiedenen Motordrehzahlgradienten (zum Beispiel bei einem Übergang von einer Ebene zu einer Bergfahrt) und mit einem abschließenden Übergang in eine Kriechfahrt (Kriechmoment 15 Nm) dargestellt. Dabei sind aus Fig. 3 der zeitliche Ver lauf des Kupplungsdrehmoments, aus Fig. 4 der zeitliche Verlauf des Motordrehmoments und aus Fig. 5 der zeitliche Verlauf der Motordrehzahl n_E und der Getriebeeingangsdreh zahl n_GE ersichtlich.

Diese Figuren zeigen beispielhaft einige Vorteile der vor liegenden Anhaltefunktion gegenüber den bekannten Kupplungs steuerungen: die Funktion wird zu einem Zeitpunkt t1 situa tionsgerecht aktiviert, und zwar entsprechend dem Motor drehzahlgradienten. Der Kupplungsmomentengradient wird im weiteren Verlauf an den Motordrehzahlgradienten angepasst (zwischen Zeitpunkten t3 und t4). Nachdem zu dem Zeitpunkt t4 ein Kupplungsschlupf erkannt wird, wird solange ein defi nierter Schlupf eingeregelt, bis das Motordrehmoment zu groß wird (zwischen den Zeitpunkten t4 und t5). Da wie vorausge setzt keine Bremse aktiv ist, wird dann ein Kriechmoment eingestellt und es wird in eine Kriechfahrt gewechselt.

Dargestellt ist hier nur ein beispielhafter Verlauf der auto matischen Kupplungsbetätigung bei einem Anhaltevorgang eines Kraftfahrzeugs.

Eine Reduktion des Kupplungsmomentes beim Anhalten wird mit folgenden Berechnungsschritten durchgeführt:

1. Es wird die gewünschte normierte Auskuppelgeschwindigkeit (Wertebereich [0 bis 1]) abhängig von dem Fahrertyp und der Fahrsituation (Winterbetrieb, nasse Fahrbahn, ABS- Bremsmanöver usw.) - zum Beispiel mit einem Fuzzy-System - ermittelt (Fig. 6). Eine Ausgangsgröße "0" bezeichnet hierbei die langsamste Auskuppelgeschwindigkeit und "1" entsprechend die schnellste Auskuppelgeschwindigkeit. Es sind beliebige normierte Auskuppelgeschwindigkeiten zwi schen 0 und 1 möglich.
2. Die normierte Auskuppelgeschwindigkeit wird in die ge wünschte Auskuppelzeit mit Hilfe eines Kennfelds umge rechnet, in dem für die jeweilige Kupplung ermittelte Werte abgelegt sind (Fig. 7).
3. Es wird entschieden, ob ein Anhaltevorgang eingeleitet werden soll.
Die Funktion "Anhalten" wird aktiviert, wenn die aktuelle Motordrehzahl kleiner oder gleich einem Motordrehzahl schwellenwert n_eng,thr ist, wobei dieser Motordrehzahl schwellenwert nach der Gleichung
n_eng,thr = Auskuppelzeit.aktuellem Motordrehzahlgradien ten.(-1) + Motorleerlaufdrehzahl + Drehzahltoleranz
berechnet und dann gespeichert wird.
4. Das Kupplungsdrehmoment M_C wird bis auf den Betrag des aktuellen Motordrehmoments (dieses ist in der Regel ein Motorschleppmoment M_SM) plus einem Momentenoffset (oder Zuschlag) OS reduziert.
5. Nachfolgend wird das Kupplungsdrehmoment - und zwar zyklisch wiederholt - nach folgender Formel berechnet
M_C = (Motorschleppmoment + Offset).Motordrehzahl/(Motor leerlaufdrehzahl + Drehzahltoleranz)
bis entweder
ein Schlupf auftritt und mit einem Regler eine definierte Differenz Dn zwischen Motor- und Getriebdrehzahl aufrecht erhalten wird
oder aber
das aktuelle Motordrehmoment M_E, das durch den Motor leerlaufdrehzahlregler in dem Motorsteuerungsgerät ange fordert wird, den definierten Schwellenwert überschrei tet.

Die beiden Fig. 8 und 9 veranschaulichen beispielhaft, bei welchen Motordrehzahlen je nach Fahrzeugverzögerung und vor gegebener Auskuppelzeit die Anhaltefunktion aktiviert wird, um das Kupplungsmoment zu reduzieren. Aus Fig. 8 ist der zeitliche Verlauf der verschiedenen Betriebsgrößen bei einem langsamen Öffnen der Kupplung, das heißt bei einem komfor tablen Fahrverhalten, ersichtlich.

Die Getriebeeingangsdrehzahl n_GE verläuft in einem Fall (A), in dem das Kraftfahrzeug stark verzögert wird, zum Beispiel bei einer Notbremsung, deutlich steiler als in einem Fall (B), in dem das Kraftfahrzeug schwach verzögert wird, zum Beispiel beim Ausrollenlassen vor einer Ampel. Im ersten Fall beginnt die Anhaltefunktion bei einem ersten, höheren Motor drehzahlschwellenwert n_eng,thr1, im letzteren Fall bei einem zweiten, niedrigeren Motordrehzahlschwellenwert n_eng,thr2.

Zahlenbeispiele für die Betriebsgrößen sind:
Leerlaufdrehzahl: n_N = 750 . . . 800 U/min,
Motordrehzahlschwellenwerte: n_eng,_thr2 = 900 min^-1 und n_eng,_thr1 = 2.700 . . . 4.000 min^-1
Motorschleppmoment: M_SM = -30 . . . -50 Nm
Kupplungsmoment: M_C = 300 Nm
Offset: OS = 20 Nm

Deutlich erkennbar ist, dass sich bei langsamen Öffnen der Kupplung (Fig. 8) eine lange Auskuppelzeit t_0,slow und bei schnellem Öffnen der Kupplung (Fig. 9) eine kurze Auskuppel zeit t_0,fast ergibt. Zu dem Motorschleppmoment wird ein Zu schlag oder Offset addiert, damit in der Kupplung beim An nähern an den Beginn der Anhaltefunktion nicht vorzeitig ein Schlupf auftritt. Zulässig sind in Rahmen des vorliegenden Verfahrens eine Zeittoleranz Δt und eine Drehzahltoleranz Δn.

Zweck des Anhaltevorganges ist es, das Kupplungsmoment ohne Anregung von Antriebsstrangschwingungen je nach Fahrsituation rechtzeitig zu reduzieren, um zu verhindern, daß die Motor drehzahl unbeabsichtigt unter die Motorleerlaufdrehzahl ge drückt wird. Sonst könnte schlimmstenfalls ein Abwürgen des Motors die Folge sein. In jedem Fall aber würde der Motor leerlaufdrehzahlregler mit sehr hohen Momentenanforderungen aktiv werden und ein unerwünschtes Fahrzeugruckeln bewirken.

Beispielhafte Verläufe der Motordrehzahl n_E und der Ge triebeeingangsdrehzahl n_GE sowie der Führung des Kupplungs momentes M_C bei einem komfortablen Anhaltevorgang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind die aus Fig. 10 ersicht lich.

Claims

1. Verfahren zum Steuern einer automatisch betätigten Kupp lung in dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit der je nach Betriebszustand das Drehmoment eines Motors vollständig oder teilweise an ein automatisiertes Getriebe übertragen o der der Kraftfluss zwischen dem Motor und dem Getriebe unter brochen wird, wobei die Kupplung beim Anhaltevorgang des Kraftfahrzeugs selbsttätig geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Öffnungsbeginns der Kupplung beim Anhaltevor gang abhängig von einer Solldauer des Auskuppelns, der Motor drehzahl, dem Gradienten der Motordrehzahl und einer Drehzahl, die aus Leerlaufdrehzahl des Motors mit einem Zuschlag gebil det ist, ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Beginn des Anhaltevorgangs das Kupplungsmoment von dem aktuell übertragbaren Moment auf ein übertragbares Moment reduziert wird, das in dem Bereich des aktuellen Absolutwerts des Motormoments zuzüglich eines Sicherheitszuschlags liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Dauer des Auskuppelns abhängig von dem jewei ligen Fahrertyp und der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs be stimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrertyp und die Fahrsituation mit einem Fuzzylogik system anhand von Messwerten der Fahrpedalstellung, des Fahr pedalgradienten und der Motordrehzahl bestimmt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrertyp und die Fahrsituation in Kennfeldern abgelegt sind und von diesen ausgelesen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Fahrsituationen, in denen ein anschließendes Verlassen der Anhaltesituation wahrscheinlich ist, der Zeitpunkt des Be ginns des Anhaltevorgangs abhängig von der Wahrscheinlichkeit des Anhaltens verändert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Solldauer des Auskuppelns und der Zeit, die zum Ab bauen des Kupplungsmomentes erforderlich ist, eine noch verbleibende gewünschte Netto-Auskuppelzeit berechnet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Werten des Motormoments, der Motordrehzahl, des Mo tordrehzahlgradienten, des aktuellen Kupplungsmoments und der gewünschten Netto-Auskuppelzeit ein Gradient berechnet wird, mit dem das Kupplungsmoment reduziert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Stellglied für das Kupplungsmoment oder die Kupp lungsposition ein vorgegebener Schlupf eingeregelt wird, wenn sich während des Anhaltevorgangs Schlupf an der Kupplung ein stellt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn sich ein Schlupf einstellt und die Bremse nicht akti viert ist, mit dem Leerlaufregler des Antriebsmotors ein Drehmoment eingeregelt wird, mit dem die Motordrehzahl im Be reich der Leerlaufdrehzahl gehalten wird.