DE19838972B4

DE19838972B4 - Verfahren zum Anhalten eines Fahrzeugs am Berg

Info

Publication number: DE19838972B4
Application number: DE19838972A
Authority: DE
Inventors: Willibald Birzl; Matthias Herger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2018-08-28
Also published as: DE19838972A1

Abstract

Verfahren zum Anhalten eines eine steuerbare Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Motormomentenregelung aufweisenden Fahrzeugs bei einer Bergauffahrt, mit den Schritten:
– Erfassen eines Anhaltvorganges am Berg durch Auswerten einer bestimmten Fahrbetriebsbedingung,
– Feststellen der auf das Fahrzeug entgegen seiner Fahrtrichtung einwirkenden Kraft und
– Steuern der Drehmomentübertragungseinrichtung und Steigern des Motormoments in der Weise, daß die Antriebskraft auf das Niveau der festgestellten Kraft gesteigert wird, wobei bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null die resultierende Hangabtriebskraft von der Antriebskraft kompensiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anhalten eines eine steuerbare Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Motormomentenregelung aufweisenden Fahrzeugs am Berg.

Das Problem bei einem Anhalten am Berg mit einem herkömmlichen Fahrzeug läßt sich anhand 2 erläutern. Zum einen liegt eine Hangabtriebskraft F_Hang vor, welche das Fahrzeug bei der Bergauffahrt entgegen seiner Fahrtrichtung beaufschlagt. Bei einem Anhalt- oder Bremsvorgang wird zusätzlich eine Bremskraft aufgewendet, die sich mit der Hangabtriebskraft überlagert und zu einer resultierenden Kraft F_resultierend führt. Dies ergibt im Ergebnis eine Geschwindigkeitsabnahme, die bei einer Geschwindigkeit von 0 einen „Knick" aufweist und somit zu einem zum Teil nicht unerheblichen Ruck führt (2, unterer Teil).

Aus der DE 196 53 203 A1 ist ein Steuerverfahren für ein Fahrzeuggetriebe bekannt, welches das Fahrzeug beim Anfahren auf einer Neigung am Wegrollen hindert. Ziel des Steuerverfahrens ist ausschließlich ein am Berg angehaltenes Fahrzeug daran zu hindern, die Bergneigung wieder herabzurollen. Dies wird realisiert, indem über einen Neigungssensor der Neigungsgrad ermittelt wird auf dem das Fahrzeug angehalten wird. Hierbei befindet sich das Fahrzeug entweder im Leerlauf oder im ausgemachten Zustand. Das Wegrollen des bereits angehaltenen Fahrzeugs wird nun verhindert, indem schnellstmöglich ein Kupplungssteuersignal an einen Elektro- Hydraulikzylinder gesendet und die Fahrzeugkupplung teilweise zum Eingriff gebracht wird. Darüber hinaus ist auch eine Verhinderung des Rückwärtsrollens beim Anhalten beschrieben. Auch hierbei wird ein Vermeiden eines Zurückrollens des am Berg bereits angehaltenen Fahrzeugs wie vorstehend beschrieben durch teilweise Aufrechterhaltung eines bereits vorhandenen Kupplungsdruckes realisiert.

Die JP 60163737 A beschreibt eine Vorrichtung zur Sicherung eines Fahrzeugs gegen ein Zurückrollen eines am Berg zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs. Hierbei wird geprüft, ob das Fahrzeug sich in einer Vorwärtsbewegung befindet bzw. kurz zuvor noch befunden hat und sich im Anschluss hieran in einem Rückwärts-Rollvorgang befindet. Nur wenn dies der Fall ist, wird ein Kupplungsdruck aufgebaut und eine entsprechende Motordrehzahl aufgebaut, so dass ein Zurückrollen sicher vermieden werden kann.

Ferner ist aus der DE 41 39 443 C2 bekannt, ein Kraftfahrzeug durch ein von Elektromotoren erzeugtes Haltemoment an einer Steigung am Zurückrollen zu hindern.

Die DE 41 42 863 C2 beschreibt eine Bremseinrichtung, die allgemein ein ruckfreies Anhalten eines Fahrzeugs gestattet, indem der Anhaltevorgang durch einen Verzögerungssensor erfasst und die Bremskraft bei gleichbleibender Bremspedalstellung kurz vor Erreichen der Fahrzeuggeschwindigkeit „Null" die Bremskraft auf einen Minimalwert herunterregelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem ein Fahrzeug möglichst rucklos am Berg angehalten werden kann.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß wird bei einem eine steuerbare Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Motormomentenregelung aufweisenden Fahrzeug ab einer bestimmten Fahrbetriebsbedingung – dabei kann es sich z. B. um einen Geschwindigkeitsschwellwert oder einen bestimmten Bremseingriff handeln – ein Antriebsmoment monoton auf das Niveau der entgegen der Fahrtrichtung wirkenden Hangabtriebskraft derart gesteigert, daß bei einer Geschwindigkeit von 0 die resultierende Hangabtriebskraft vom Antriebsmoment gerade kompensiert wird.

Insgesamt ergibt sich damit eine resultierende Kraft, die im Übergangsbereich zur Geschwindigkeit Null differenzierbar ist, wodurch ein Ruck möglichst vermieden wird.

Vorzugsweise erfolgt bei einer Geschwindigkeit von Null ein Bremseingriff zum Feststellen des Fahrzeugs, damit das Anhalten weiter sichergestellt und ein Rückrollen verhindert wird. Bei einem entsprechenden Bremseingriff wird das Motormoment gleichzeitig derart auf Null zurückgeführt, daß der Stop des Fahrzeugs in jedem Moment gewährleistet ist.

Alternativ kann das Motormoment auf einem Niveau gehalten werden, so daß im Zusammenspiel mit einer entsprechenden Steuerung bzw. Regelung der Drehmomentübertragungseinrichtung die Hangabtriebskraft gerade kompensiert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel,

2 eine graphische Darstellung eines durch verschiedene Kraftüberlagerung hervorgerufenen Ruckes beim Anhalten am Berg und

3 eine entsprechende graphische Darstellung wie 2 bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren läßt sich bei einem Fahrzeug mit einer steuerbaren Drehmomentübertragungseinrichtung und einer Motormomentenregelung durchführen. Dabei werden beide Einrichtungen derart in Richtung eines solchen Antriebsmomentes gesteuert, daß bei einer Geschwindigkeit von Null möglichst kein Ruck auftritt.
Ein einfaches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand 1 erläutert. In einem ersten Schritt 100 wird zunächst geprüft, ob eine vorbestimmte Fahrbetriebsbedingung vorliegt. Dabei kann es sich beispielsweise um die Prüfung handeln, ob eine momentane Geschwindigkeit einen bestimmten Geschwindigkeitsschwellwert unterschreitet (v < v_Schwelle). Alternativ kann geprüft werden, ob eine Bremsbetätigung vorliegt. Ist die Prüfbedingungen nicht erfüllt (nein), so wird zum Anfang des Programms zurückverzweigt.
Ist die Prüfbedingung jedoch erfüllt, so wird zum Programmschritt 102 verzweigt, wo die Steigung des Fahrzeugs entgegen der Fahrtrichtung erfaßt, die aus dem Fahrzeuggewicht resultierende Hangabtriebskraft F_Hang berechnet und ein Kompensationsdrehmoment (Antriebsdrehmoment) bestimmt wird. In Schritt 104 wird durch eine entsprechende Ansteuerung der Drehmomentübertragungseinrichtung und der Motormomentenregelung eine Antriebskraft F_Antrieb erzeugt, die monoton auf das Niveau der berechne ten Hangabtriebskraft ansteigt. Dabei ist ein Verlauf wie in 3 dargestellt günstig.
Ist das Niveau der Hangabtriebskraft F_Hang erreicht, so wird in Schritt 106 geprüft, ob das Gaspedal weiter betätigt wird. Ist dies nicht der Fall (nein), so wird das Antriebsmoment F_Antrieb auf Null reduziert. Der Fahrer kann das Fahrzeug in diesem Zustand zurückrollen lassen.
Ergibt die Prüfung in Schritt 106 jedoch ein positives Ergebnis, so wird in Schritt 110 geprüft, ob der durch die Fahrpedalbetätigung vorgegebene Antriebsmomentenwert kleiner als der in Schritt 104 berechnete Antriebsmomentenwert ist. Ist dies nicht der Fall (nein), so wird in Schritt 112 eine neue Antriebsmomentenanforderung eingestellt, die der nunmehr durch die Fahrpedalbetätigung gewünschte Einstellung entspricht.
Ist das Ergebnis der Prüfung in Schritt 110 jedoch positiv (ja), so wird in Schritt 114 das Antriebsmoment auf dem berechneten Niveau gehalten.
Alternativ kann bei einem Bremseingriff das Antriebsmoment derart auf Null reduziert werden, daß in jedem Moment ein Anhalten des Fahrzeug sichergestellt ist. Die Feststellbremse kann beispielsweise dann wieder gelöst werden, wenn die Fahrpedalbetätigung über einen definierten Wert erfolgt.
Bei dem Verfahrensschritt 102 ist die Erfassung der Steigung des Fahrzeugs entgegen der Fahrtrichtung beispielsweise mittels eines Neigungssensors möglich. Die resultierende Hangabtriebskraft kann dann unter Berücksichtigung des Fahrzeuggewichts berechnet werden. Das Kompensationsantriebsmoment an den Antriebsrädern bzw. das entsprechende Motormoment und die Steuerung der Drehmomentübertragungseinrichtung können unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses sowie der Drehmomentwiderstände ermittelt werden.
In 3 kann man die Auswirkungen des vorgenannt beschriebenen Verfahrens erkennen. Die Hangabtriebskraft F_Hang wird mit einem Antriebsmoment F_Antrieb überlagert, wobei sich eine resultierende Kraft F_resultierend ergibt, die ab einem Zeitpunkt, bei der der Eingriff beginnt (z. B. der Unterschreitung eines bestimmten Geschwindigkeitsschwellwerts), monoton auf Null abfällt und differenzierbar in eine Nullsteigung übergeht. Als Resultat geht auch die Geschwindigkeit v stetig differenzierbar in die Nullgeschwindigkeit über (v = 0). Aus dem unteren Teil der 3 kann man erkennen, daß damit ein Ruck beim Anhalten wirkungsvoll vermindert wird.
Nach dem Anhalten am Berg wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3) die Bremskraft (entgegen dem in 1 beschriebenen Verfahren) automatisch zumindest auf einen Wert, der der Hangabtriebskraft F_Hang entspricht, erhöht. In gleichem Maß wie die Bremskraft erhöht wird, wird die Antriebskraft F_Antrieb vermindert. Durch eine Überlagerung der beiden letztgenannten Kräfte ist ständig ein ausreichendes Bremspotential F_Bremspotential vorhanden, welches einen fortwährenden Stillstand des Fahrzeugs am Berg gewährleistet.
Insgesamt ist mit dem vorliegenden Verfahren eine einfache und kostengünstige Möglichkeit für eine Verbesserung des Fahrkomforts beim Anhalten an Steigungen dargestellt.

Claims

Verfahren zum Anhalten eines eine steuerbare Drehmomentübertragungseinrichtung und eine Motormomentenregelung aufweisenden Fahrzeugs bei einer Bergauffahrt, mit den Schritten: – Erfassen eines Anhaltvorganges am Berg durch Auswerten einer bestimmten Fahrbetriebsbedingung, – Feststellen der auf das Fahrzeug entgegen seiner Fahrtrichtung einwirkenden Kraft und – Steuern der Drehmomentübertragungseinrichtung und Steigern des Motormoments in der Weise, daß die Antriebskraft auf das Niveau der festgestellten Kraft gesteigert wird, wobei bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null die resultierende Hangabtriebskraft von der Antriebskraft kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Motormoment und damit das Antriebsmoment nach dem Anhalten gleichzeitig mit einem entsprechenden Bremseingriff derart auf Null zurückgeführt wird, daß der Stopp des Fahrzeugs weiter gewährleistet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmoment nach dem Anhalten auf dem Niveau zur Kompensierung der resultierenden Hangabtriebskraft gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Fahrbetriebsbedingungen die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder das Bremssignal berücksichtigt werden.