DE10216546A1 - Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen, bei dem ein Schaltvorgang mit einer Zugkraftunterbrechung durchgeführt wird. Erfindungsgemäß ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass im Schubbetrieb des Fahrzeuges ein Bremsmoment aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahr­ zeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Schaltvorgang mit einer Zugunterbrechung durchgeführt wird.
Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Kupplungen und/oder automatisierte Getriebe bekannt. Mit dem bekannten Verfahren zum Steuern und/oder Regeln derartiger Kupplungen und/oder Getriebe wird eine Automatisierung eines An­ triebsstranges eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, ermög­ licht.
Bei dem bekannten Verfahren, welches insbesondere für automatisierte Schalt­ getriebe vorgesehen ist, wird üblicherweise eine prinzipbedingte Zugkraftunter­ brechung bei einem Schaltvorgang durchgeführt. Sowohl bei Beschleunigungs­ vorgängen als auch bei Bremsvorgängen wirkt sich diese Zugkraftunterbrechung aus. Insbesondere wenn der Motor des Fahrzeuges sich im Schubbetrieb, also bei Schubschaltvorgängen, befindet, wird durch die Zugkraftunterbrechung der Bremsvorgang des Motors beeinflusst. In derartigen Fahrsituationen wird nämlich das Motorbremsmoment unterbrochen, sodass das Fahrzeug während eines Schaltvorganges weniger verzögert wird, da das Motorbremsmoment nicht mehr aufgebracht wird.
Dieser Bremskraftverlust beim Schaltvorgang wirkt sich in nachteiliger Weise auf das Fahrzeug derart aus, dass das Fahrzeug in unerwarteter Weise für den Fah­ rer während des Schaltvorganges plötzlich beschleunigt wird. Dieses Fahrverhal­ ten des Fahrzeuges kann für den Fahrer unerwartet zu kritischen Fahrsituationen führen, welche unter allen Umständen vermieden werden sollten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges zu schaffen, bei dem derartige Fahrsituationen ver­ mieden werden.
Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Demgemäß wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Bremsmoment auf­ gebracht, welches den durch die Zugkraftunterbrechung bedingten Bremskraft­ verlust während einer Schaltung ausgleicht. In vorteilhafter Weise werden durch das erfindungsgemäße Verfahren unerwartete Beschleunigungen des Fahrzeu­ ges und somit kritische Fahrsituationen vermieden.
Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass zum Aufbrin­ gen des Bremsmomentes eine geeignete Bremseinrichtung vorgesehen wird. Als Bremseinrichtung können geeignete Einrichtungen, wie z. B. Kupplungen im Ge­ triebe, Bremsen oder dergleichen, eingesetzt werden, die auf den Antriebsstrang des Fahrzeuges wirken.
Besonders vorteilhaft ist es bei der vorliegenden Erfindung, wenn als Bremsein­ richtung die vorhandene Fahrzeugbremse verwendet wird. Somit kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfachste Weise ohne zusätzlichen Bauauf­ wand an dem Fahrzeug die z. B. automatisch zu betätigende Fahrzeugbremse verwendet werden, um den Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges auszugleichen, indem die Fahrzeugbremse in geeigneter Weise betätigt wird.
Es ist denkbar, dass das erforderliche Bremsmoment durch das Motorschub- bzw. Motorbremsmoment und damit umgerechnet über die jeweilige Getriebeüberset­ zung des Fahrzeuges bestimmt wird. Somit kann der bekannte Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges für die Ermittlung des erforderlichen Bremsmo­ mentes verwendet werden. Während die Kupplung im Antriebsstrang des Fahr­ zeuges geöffnet wird, sinkt damit auch das zu übertragende Kupplungsmoment. Sobald das Kupplungsmoment unter das Schubmoment des Motors fällt, sinkt auch das Motorbremsmoment im Antriebsstrang, um die Differenz aus Motor­ schubmoment und dem Kupplungsmoment. Demzufolge kann ab diesem Zeit­ punkt z. B. durch die Fahrzeugbremse als Bremseinrichtung eine entsprechende Bremskraft bzw. ein entsprechendes Bremsmoment aufgebaut werden, um den Bremskraftverlust des Motors auszugleichen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fahr­ zeug lediglich durch die Fahrzeugbremse gebremst wird, sobald die Kupplung des Fahrzeuges z. B. vollständig geöffnet ist. Falls z. B. bei Rückschaltvorgängen hin­ reichend genaue Informationen über die Rückwirkung des Getriebes bzw. des Synchronisationsvorganges an dem Antriebsstrang des Fahrzeuges vorliegen, kann während des Schaltvorganges die Bremskraft bzw. das Bremsmoment der Fahrzeugbremse derart moduliert werden, dass z. B. auf das Fahrzeug ständig die gleiche Bremskraft bzw. das gleiche Bremsmoment wirkt. Selbstverständlich kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine andere geeignete Modulation vorgesehen werden, um den Verlauf des Bremsmomentes noch besser an be­ stimmte Fahrsituationen anzupassen.
Es ist auch möglich, dass beim Einkuppeln, etwa nach einem erfolgten Gang­ wechsel, das Bremsmoment der Bremseinrichtung bzw. der Fahrzeugbremse im Zusammenspiel mit dem Aufbau des Kupplungsmomentes geeignet verändert wird. Beispielsweise kann das Bremsmoment derart reduziert werden, dass nach dem Beenden des Einkuppelvorgangs kein Bremsmoment mehr an dem An­ triebsstrang anliegt. Als Kriterium für das Ende des Einkuppelvorgangs kann maßgeblich sein, wenn kein Schlupf mehr an der Kupplung anliegt bzw. das zu übertragende Kupplungsmoment so groß ist wie das Motorschleppmoment.
Selbstverständlich können auch andere geeignete Kriterien bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Bei einem automatisierten Schaltgetriebe im Schubbetrieb kann eine Hochschal­ tung vorgenommen werden, wobei dann bei gleicher Geschwindigkeit des Fahr­ zeuges im allgemeinen das Motorbremsmoment sinkt. Bei einem Rückschaltvor­ gang steigt dagegen das Motorbremsmoment im nächsten Gang an. Um diesen Anstieg bzw. Abbau der Motorbremskraft bei dem Fahrzeug nicht erst beim Wie­ dereinkuppeln, also am Ende des Schaltvorganges, wirksam werden zu lassen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass ein geeig­ netes Sollbremsmoment aus dem Motorbremsmoment berechnet wird.
Es ist denkbar, dass das Sollbremsmoment von Beginn des Schaltbefehls bis zum Abschluss des Schaltvorganges z. B. kontinuierlich ansteigt. Demnach liegt am Ende der Schlupfphase das Motorbremsmoment an.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgese­ hen sein, dass das von der Fahrzeugbremse bzw. von der Bremseinrichtung auf­ zubringende Bremsmoment in vorteilhafter Weise aus der Differenz von dem Soll­ bremsmoment und dem übertragenden Kupplungsmoment bestimmt wird. Selbst­ verständlich kann das Bremsmoment bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch auf andere Weise bestimmt werden.
Der Verlauf des Sollbremsmomentes kann gemäß einer bevorzugten Ausgestal­ tung der vorliegenden Erfindung geeignet moduliert werden, um insbesondere den Fahrkomfort des Fahrzeuges durch das erfindungsgemäße Verfahren zu er­ höhen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das ermittelte Sollbremsmoment in je­ der Fahrsituation der vom Fahrer durch das Bremspedal vorgegebenen zusätzli­ chen Verzögerung durch die Fahrzeugbremse überlagert wird. Somit werden kriti­ sche Fahrsituationen des Fahrzeuges bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden.
Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass das durch die Bremseinrichtung aufgebrachte Bremsmoment mit anderen geeigneten Me­ thoden unter Einfluss entsprechender Parameter bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt wird. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Fahrzeu­ ges und/oder deren Änderung dabei verwendet werden. Vorzugsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass vor dem Schaltvorgang die Geschwindigkeit bzw. deren Änderung ermittelt wird und diese Werte bis zum Ende des Schaltvorgan­ ges mittels eines entsprechenden Bremsmomentes konstant gehalten werden. Selbstverständlich können auch andere geeignete Fahrzeugdaten bzw. Parame­ ter eingesetzt bzw. verwendet werden, um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer z. B. achsweise ansteuerbaren Fahr­ zeugbremse lediglich die Achse gebremst wird, an der das Abtriebsmoment des Motors wirkt. Somit kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass in kriti­ schen Fahrsituationen sich das Fahrverhalten des Fahrzeuges für den Fahrer durch das Aufbringen des Bremsmomentes unerwartet ändert. Selbstverständlich kann das Bremsmoment auch in anderer Art und Weise auf beliebige Achsen des Fahrzeuges aufgebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise bei automatisierten Getrie­ ben (ASG) und bei automatisierten Kupplungen (EKM) eingesetzt werden. Selbst­ verständlich kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei an­ deren Getriebetypen angewendet werden. Beispielsweise auch bei Getrieben, bei denen während eines Schaltvorganges das Motorbremsmoment des Fahrzeuges auf den Antriebsstrang variiert wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor­ schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die An­ melderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili­ gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombination der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Tei­ lungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindun­ gen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprü­ chen unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verste­ hen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abände­ rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be­ schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hin­ blick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfah­ ren betreffen.

Claims (21)

1. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer automatisierten Kupplung und/oder eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, insbesondere ei­ nes Kraftfahrzeuges, bei dem ein Schaltvorgang mit einer Zugkraftunterbre­ chung durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubbetrieb des Fahrzeuges ein Bremsmoment aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmo­ ment mit einer Bremseinrichtung erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremseinrich­ tung die Fahrzeugbremse verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung automatisch betätigt wird, um einen Bremskraftverlust während eines Schaltvorganges auszugleichen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Fahr­ zeugbremse eine geeignete Bremskraft aufgebaut wird, wenn das Kupp­ lungsmoment unter das Schubmoment des Motors des Fahrzeuges sinkt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Bremskraft aufgebrachte Bremsmoment gleich der Differenz zwischen Motor­ schubmoment und übertragenem Kupplungsmoment ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug allein durch das von der Fahrzeugbremse aufgebrachte Bremsmoment verzögert wird, wenn die Kupplung des Fahrzeuges vollständig geöffnet ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Fahrzeugbremse aufgebrachte Bremsmoment derart moduliert wird, dass während des Schaltvorganges das Bremsmoment im Wesentlichen gleich groß ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment beim Einkuppeln in Abhängigkeit mit dem Abbau des Kupplungsmomentes derart reduziert wird, dass nach Beendigung des Ein­ kuppelvorgangs kein Bremsmoment mehr vorliegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum geeigneten Auf- und/oder Abbau des Bremsmomentes ein Sollbrems­ moment aus dem Motorbremsmoment berechnet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollmoment von Beginn des Schaltvorganges bis zum Ende des Schaltvorganges konti­ nuierlich ansteigt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das aufzubringende Bremsmoment aus der Differenz von dem Soll­ bremsmoment und dem zu übertragenden Kupplungsmoment berechnet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment geeignet moduliert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment bei jeder Fahrsituation mit der vom Fahrer durch die Fahrzeugbremse vorgegebene Verzögerung überlagert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges er­ mittelt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmo­ ment derart moduliert wird, dass die vor dem Schaltvorgang ermittelte Ge­ schwindigkeit des Fahrzeuges bis zum Ende des Schaltvorganges im Wesent­ lichen konstant gehalten wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment in Abhängigkeit der Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmo­ ment derart moduliert wird, dass die vor dem Schaltvorgang ermittelte Ände­ rung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges bis zum Ende des Schaltvorganges im Wesentlichen konstant gehalten wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment an jeder angetriebenen Achse aufgebracht wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Bremseinrichtung eine geeignete Kupplung im Getriebe des Fahrzeuges vorgesehen wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment auch bei variierendem Motorbremsmoment während eines Schaltvorgangs aufgebracht wird.
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