DE19952623A1

DE19952623A1 - Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems

Info

Publication number: DE19952623A1
Application number: DE19952623A
Authority: DE
Inventors: Harald Bockmuehl; Rainer Stuehler; Ulrich Engelbrecht
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2001-05-03

Abstract

Es ist ein Verfahren vorgesehen zum Ansteuern eines Antriebssystems, wobei das Antriebssystem ein Antriebsaggregat (12), welches wenigstens zeitweise unter der Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung (36) steht, eine Getriebeanordnung (24), vorzugsweise durch die Ansteuervorrichtung (36) schaltbare automatisierte Getriebeanordnung (24) und eine automatisierte Kupplungsanordnung (18), durch welche eine Antriebswelle (14) des Antriebsaggregats (12) mit einer Getriebeeingangswelle (22) der Getriebeanordnung (24) zur gemeinsamen Drehung koppelbar ist und welche durch die Ansteuervorrichtung (36) zwischen einer Einkuppelstellung und einer Auskuppelstellung verstellbar ist, umfasst, und wobei bei dem Verfahren dann, wenn das Antriebssystem in einem Zustand ist, in welchem die Kupplungsanordnung (18) in einer wenigstens teilweise ausgekuppelten Stellung ist und in Richtung Einkuppelstellung verstellt wird und eine Drehzahl oder/und ein Drehmoment des Antriebsaggregats gemäß einer Betätigung eines Fahr-Betätigungsorgans (66) erhöht werden soll, die folgenden Schritte durchgeführt werden: a) die Kupplungsanordnung (18) wird nicht weiter in Richtung Einkuppelstellung verstellt, b) das Antriebsaggregat (12) wird unabhängig von der Betätigung (F) des Fahr-Betätigungsorgans (66) durch die Ansteuervorrichtung (36) derart angesteuert, dass eine Drehzahl (N¶M¶) des Antriebsaggregats (12) an eine Drehzahl (N¶g¶) der Getriebeeingangswelle (22) angeglichen wird, c) dann, wenn die Drehzahl ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems, wobei das Antriebssystem umfasst: ein Antriebsaggregat, welches wenigstens zeitweise unter der Ansteuerung einer Ansteuervor richtung steht, eine Getriebeanordnung, vorzugsweise durch die Ansteuer vorrichtung schaltbare automatisierte Getriebeanordnung, eine automati sierte Kupplungsanordnung, durch welche eine Antriebswelle des Antriebs aggregats mit einer Getriebeeingangswelle der Getriebeanordnung zur gemeinsamen Drehung koppelbar ist und welche durch die Ansteuervor richtung zwischen einer Einkuppelstellung und einer Auskuppelstellung verstellbar ist.

Aus der DE 197 25 816 A1 ist es bekannt, ein derartiges Antriebssystem eines Fahrzeugs bei Durchführung eines Schaltvorgangs so anzusteuern, dass nach Einlegen einer neuen Gangstufe durch Motorführung die Drehzahl des Antriebsaggregats auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle gebracht wird und dann die Kupplung eingerückt wird. Bei dieser Vorgehensweise muss mit dem Einrücken der Kupplung letztendlich so lange zugewartet werden, bis die beiden Drehzahlen im Wesentlichen vollständig angeglichen sind.

Insbesondere bei Durchführung eines Abwärtsschaltvorgangs im Schubbe trieb, d. h. in einem Zustand, in welchem ein Fahrer ein Fahr-Betätigungs organ, beispielsweise ein Gaspedal, freigegeben hat, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, nach Durchführung des Abwärtsschaltvorgangs, also nach dem Einlegen der neuen Gangstufe und der dabei aufgetretenen Erhöhung der Getriebeeingangswellendrehzahl, die Motorführung dann zu beenden, wenn die Drehzahl des Antriebsaggregats etwa die während des Schaltvorgangs minimale akzeptierbare Drehzahl erreicht hat. Diese Drehzahl wird im allgemeinen erst dann erreicht, wenn der neue Gang bereits eingelegt ist und die Kupplung sich bereits wieder in Richtung Einkuppel stellung bewegt. Wird in diesem Zustand die Motorführung beendet, dann würde grundsätzlich dem Antriebsaggregat ein Abfallen auf die Leerlauf drehzahl ermöglicht werden, da zunächst das Fahr-Betätigungsorgan vom Fahrer nicht betätigt ist. Weil jedoch die Kupplung bereits in Richtung Einkuppelstellung bewegt wird, wird durch die zunehmend ansteigende Drehmomentübertragungskapazität der Kupplung das Antriebsaggregat nunmehr hochgeschleppt und so in einem geregelten Einkuppelvorgang ein allmähliches Angleichen der Drehzahl der Getriebeeingangswelle und einer Antriebswelle des Antriebsaggregats erzielt. Bei diesem geregelten Einkuppelvorgang wäre die gleichzeitige Durchführung einer Regelung der Motordrehzahl nachteilig, da in diesem Falle zwei Regler, nämlich einmal ein kupplungsseitiger Regler und einmal ein dem Antriebsaggregat zugeordneter Regler, gegeneinander arbeiten würden. Das Beenden der Motorführung führt jedoch zu dem Problem, dass dann, wenn noch vor Erreichen einer Anpassung der beiden Drehzahlen der Fahrer das Fahr-Betätigungsorgan betätigt, eine spontane Erhöhung der Drehzahl des Antriebsaggregats auftritt, mit der Folge, dass beim Einrücken der Kupplung dann eine Anpassung der Antriebsaggregatdrehzahl an die Drehzahl der Getriebeein gangswelle von oben her stattfinden muss, was im Allgemeinen zu einem Stoß führt.

Die DE 198 50 978 A1 offenbart ein Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems, bei welchem dann, wenn ein Antischlupfregelsystem oder/und ein Antiblockierbremssystem aktiv ist, fahrzustandsabhängig die Kupplung in Richtung Ausrücken gesteuert werden kann. Ist dieser Zustand dann beendet, wird die Kupplung wieder in Richtung Einrücken gesteuert. Während der Durchführung des Antiblockierbremsvorgangs betätigt der Fahrer im Allgemeinen das Fahr-Betätigungsorgan nicht, da er eine Bremse betätigt. Wird die Bremsbetätigung beendet, was letztendlich auch zur Beendigung des Antiblockierbremszustands führt, so kann während des dann durchzuführenden Einrückvorgangs der Kupplung und der dann wieder auftretenden Angleichung der beiden Drehzahlen eine übermäßige Betäti gung des Fahr-Betätigungsorgans wieder zu einem spontanen Drehzahl anstieg führen.

Zusätzlich zu dem bei Auftreten eines derartigen spontanen Drehzahl anstiegs erzeugten Stoß und der damit einhergehenden Komforteinbuße besteht insbesondere auf weniger griffigem Untergrund die Gefahr, dass bei Durchführung des Einkuppelvorgangs das Fahrzeug durch einen dann spontan auftretenden Antriebsradschlupf in einen sicherheitskritischen Zustand gelangt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems vorzusehen, mit welchem bei Durchführung von Einkuppelvorgängen das Auftreten sicherheitskritischer Situationen vermieden werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems, wobei das Antriebssystem umfasst:

- ein Antriebsaggregat, welches wenigstens zeitweise unter der Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung steht,
- eine Getriebeanordnung, vorzugsweise durch die Ansteuervorrichtung schaltbare automatisierte Getriebeanordnung,
- eine automatisierte Kupplungsanordnung, durch welche eine Antriebswelle des Antriebsaggregats mit einer Getriebeeingangswelle der Getriebeanordnung zur gemeinsamen Drehung koppelbar ist und welche durch die Ansteuervorrichtung zwischen einer Einkuppel stellung und einer Auskuppelstellung verstellbar ist,

wobei bei dem Verfahren dann, wenn das Antriebssystem in einem Zustand ist, in welchem die Kupplungsanordnung in einer wenigstens teilweise ausgekuppelten Stellung ist und in Richtung Einkuppelstellung verstellt wird und eine Drehzahl oder/und ein Drehmoment des Antriebsaggregats gemäß einer Betätigung eines Fahr-Betätigungsorgans erhöht werden soll, die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a) die Kupplungsanordnung wird nicht weiter in Richtung Einkuppel stellung verstellt,
b) das Antriebsaggregat wird unabhängig von der Betätigung des Fahr- Betätigungsorgans durch die Ansteuervorrichtung derart angesteuert, dass eine Drehzahl des Antriebsaggregats an eine Drehzahl der Getriebeeingangswelle angeglichen wird,
c) dann, wenn die Drehzahl des Antriebsaggregats im Bereich der Drehzahl der Getriebeeingangswelle liegt, wird die Kupplungs anordnung in Richtung Einkuppelstellung verstellt,
d) nach Erreichen einer Kupplungs-Sollstellung wird die von der Betätigung des Fahr-Betätigungsorgans unabhängige Ansteuerung des Antriebsaggregats beendet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also in einem Zustand, in welchem die Kupplung in Richtung Einrücken verstellt wird, der Fahrer jedoch durch Betätigung des Fahr-Betätigungsorgans gleichwohl auf die Drehzahl bzw. die Drehmomentenabgabe des Antriebsaggregats Einfluss nehmen kann, dafür gesorgt, dass eine spontane Änderung der Drehzahl des Antriebsaggregats unterdrückt wird und das Antriebsaggregat erst dann wieder gemäß der durch den Fahrer vorgenommenen Betätigung aktiviert wird, wenn eine sicherheitskritische Situation nicht mehr auftreten kann, nämlich dann, wenn zum einen die Drehzahl der Getriebeeingangswelle an die Drehzahl der Antriebswelle des Antriebsaggregats angepasst ist und zum anderen die Kupplungsanordnung bei ihrer Soll-Stellung ist, welche im Allgemeinen eine vollständig eingerückte Stellung ist.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass im Schritt a) die Kupplungs anordnung bei einer am Beginn des Schritts a) vorliegenden Kupplungs stellung gehalten wird. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn vorgesehen ist, dass die Kupplungsanordnung nur dann bei der am Beginn des Schritts a) vorliegenden Kupplungsstellung gehalten wird, wenn ein Schlupf von angetriebenen Rädern unter einem vorgegebenen Niveau liegt.

Ist bei wenigstens einem angetriebenen Rad ein über einem vorbestimmten Niveau liegender Schlupf aufgetreten, so wird erfindungsgemäß vor geschlagen, dass im Schritt a) die Kupplungsanordnung in Richtung Ausrücken gestellt wird. Dies kann beispielsweise derart vorgenommen werden, dass die Kupplungsanordnung im Wesentlichen so lange in Richtung Auskuppelstellung verstellt wird, bis im Wesentlichen kein Schlupf mehr vorliegt. Alternativ ist es möglich, dass die Kupplungsanordnung auf eine Kupplungsstellung gestellt wird, in welcher über die Kupplungsanord nung im Wesentlichen kein Drehmoment übertragbar ist.

Bei dem Zustand, bei welchem die erfindungsgemäße Vorgehensweise aktiviert wird, kann vorgesehen sein, dass die Betätigung des Fahr- Betätigungsorgans eine auf einen im Wesentlichen nicht betätigten Zustand des Fahr-Betätigungsorgans folgende Betätigung ist. Um nach Erreichen der Drehzahlangleichung ein definiertes Verhalten des Antriebssystems zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass im Schritt c) die Kupplungsanordnung gemäß einem vorgegebenen Verlauf in Richtung Einkuppelstellung gestellt wird.

Das möglichst schnelle Erreichen eines normalen Fahrzustands kann dann erhalten werden, wenn der Schritt c) ferner das Einstellen des Drehmomen tes des Antriebsaggregats auf ein Soll-Drehmoment umfasst. Auch hier kann wieder vorgesehen sein, dass das Drehmoment des Antriebsaggregats gemäß einem vorgegebenen Verlauf in Richtung Soll-Drehmoment gestellt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Schritte a) bis d) nur dann durchgeführt werden, wenn das Ausmaß der Betätigung des Fahr-Betätigungsorgans einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines Antriebssystems, bei welchem eine erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Einsatz kommen kann;

Fig. 2a, 2b den zeitlichen Verlauf verschiedener einen Fahrzustand charakterisierender Größen während eines Abwärtsschaltvor gangs und dem Übergang von einem Schubzustand in einen Zugzustand;

Fig. 3a, 3b den zeitlichen Verlauf verschiedener einen Fahrzustand charakterisierender Größen während eines doppelten Rück schaltvorgangs mit Übergang von einem Schubzustand in einen Zugzustand;

Fig. 4a, 4b den zeitlichen Verlauf verschiedener den Betriebszustand charakterisierender Größen während eines Antiblockierbrems vorgangs mit anschließendem Einkuppeln der Kupplung;

Fig. 5a, 5b den zeitlichen Verlauf verschiedener den Betriebszustand charakterisierender Größen während eines Antiblockierbrems vorgangs mit anschließendem Gasgeben.

Zunächst wird mit Bezug auf die Fig. 1 der grundsätzliche Aufbau eines Antriebssystems 10 beschrieben, bei welchem die erfindungsgemäße Vorgehensweise zum Einsatz kommen kann. Das Antriebssystem 10 umfasst ein Antriebsaggregat 12, das über seine Antriebswelle 14, beispielsweise eine Kurbelwelle 14, in Verbindung mit einer Eingangsseite 16 einer Kupplungsanordnung 18, beispielsweise einer Reibungskupplung 18, steht. Eine Ausgangsseite 20 der Kupplungsanordnung 18 steht über eine Getriebeeingangswelle 22 in Verbindung mit einer Getriebeanordnung 24. Eine Getriebeausgangswelle 26 treibt über ein Differential 28 angetrie bene Räder 30, 32 an.

Dem Antriebsaggregat 12 ist eine Leistungsstellanordnung 34 zugeordnet, die unter Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung 36 steht. Durch Zufuhr entsprechender Steuerbefehle kann in der Leistungsstellanordnung 34 Einfluss auf das Drehmoment bzw. die Drehzahl des Antriebsaggregats 12 genommen werden. Es sei darauf verwiesen, dass die Leistungsstellanord nung 34 jeglichen Bereich eines Antriebsaggregats umfasst, in welchem eine derartige Beeinflussung erfolgen kann. Beispielsweise kann die Leistungsstellanordnung 34 das Einspritzsystem, das Zündsystem, das Drosselsystem, das Ventilsystem o. dgl. umfassen. Selbstverständlich gibt die Leistungsstellanordnung 34 entsprechende Information an die Ansteuer vorrichtung 36 ab, so dass die Ansteuervorrichtung 36 über den momenta nen Leistungsstellzustand des Antriebsaggregats 12 informiert ist. Die Kupplungsanordnung 20 umfasst eine Stellgliedanordnung 38, die ebenfalls unter Ansteuerung der Ansteuervorrichtung 36 steht. Die Zufuhr ent sprechender Ansteuerbefehle führt dazu, dass die Kupplungsanordnung 18 zwischen einer Einkuppelstellung und einer Auskuppelstellung verstellt werden kann. Auch hier kann die Stellgliedanordnung 38 wieder Information an die Ansteuervorrichtung 36 abgeben, die den momentanen Stellzustand der Kupplung kennzeichnet. Es sei darauf verwiesen, dass mit Bezug auf die vorliegende Erfindung die Begriffe "Einkuppelstellung" bzw. "Auskuppel stellung" Betätigungsstellungen der Kupplungsanordnung 18 bezeichnen, in welcher diese zur Übertragung eines Maximaldrehmoments gestellt ist bzw. in welcher sie überhaupt kein Drehmoment übertragen kann. Der kon struktive Aufbau der Kupplungsanordnung 18, etwa als Reibungskupplung, als Fluidkupplung oder als Drehmomentwandler, ist dabei unerheblich.

Der Getriebeanordnung 24 ist ebenfalls eine Stellgliedanordnung 40 zugeordnet, die durch Zufuhr entsprechender Ansteuerbefehle von der Ansteuervorrichtung 36 im Getriebe Schaltvorgänge ausführen kann. Der Getriebeanordnung 24 ist weiter ein Schaltelement 42 zugeordnet, dessen Betätigung durch eine Sensorik 44 erfasst werden kann. Die Sensorik 44 liefert ein entsprechendes Betätigungssignal als Information I zur Ansteuer vorrichtung 36, und beruhend auf dieser Information I nimmt die Ansteuer vorrichtung 36 Schaltvorgänge vor. Es sei darauf verwiesen, dass auch die Zufuhr anderer Sensorsignale, welche im Folgenden noch beschrieben werden, zur Erzeugung von Schaltbefehlen führen kann, so dass die Getriebeanordnung 24 auch ein vollständig automatisches Getriebe sein kann. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung kann die Getriebeanord nung jedoch grundsätzlich auch ein manuell schaltbares Getriebe sein, wobei lediglich durch Erfassung der Betätigung des Schaltelements 42 erkannt wird, dass der Fahrer jetzt schalten will und dementsprechend die Kupplungsanordnung 18 zum Ein- bzw. Ausrücken angesteuert wird.

Man erkennt, dass das Antriebssystem 10 eine Vielzahl von Sensoren aufweist. So ist der Antriebswelle 14 ein Sensor 46 zugeordnet, der deren Drehzahl oder mit der Drehzahl in Zusammenhang stehende Größen erfasst und eine entsprechende Information zur Ansteuervorrichtung 36 liefert. In entsprechender Weise erfasst ein Sensor 48 die Drehzahl oder damit in Verbindung stehende Größen der Getriebeeingangswelle 22 und ein Sensor 50 erfasst die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 26. Sensoren 52, 54 erfassen die Drehzahl der angetriebenen Räder 30, 32, und Sensoren 56, 58 erfassen die Drehzahlen nicht angetriebener Räder 60, 62.

Ferner empfängt die Ansteuervorrichtung 36 als Information I auch Signale von einem Fahrpedal-Betätigungssensor 64, der die Betätigung bzw. das Betätigungsausmaß eines Fahrpedals 66 erfasst, sowie von einem Bremsbetätigungssensor 68, der die Betätigung bzw. das Betätigungs ausmaß eines Bremspedals 70 erfasst.

Beruhend auf all diesen Sensoreingaben und ggf. noch weiteren Sensor eingaben, beispielsweise von einem Temperatursensor, einem Beschleuni gungssensor, einem Gierratensensor o. dgl. erzeugt die Ansteuervorrichtung 36 Ansteuerbefehle für die verschiedenen zu stellenden Bereiche des Antriebssystems 10. Insbesondere ist die Ansteuervorrichtung 36 auch in der Lage, bei Durchführung eines Bremsvorgangs bei den in den Figuren nicht dargestellten Bremsen der verschiedenen Räder 30, 32, 62, 63 einen Antiblockierbremsvorgang durchzuführen, so dass auch auf nicht griffigem Untergrund das Blockieren dieser Räder 30, 32, 62, 63 im Wesentlichen vollständig vermieden werden kann. Während der Durchführung eines derartigen Antiblockiervorgangs wird, wie im Folgenden beschrieben, gleichzeitig die Kupplungsanordnung 18 angesteuert und in eine im Wesentlichen vollständig ausgerückte Stellung gebracht, um definierte Bremsverhältnisse schaffen zu können.

Ferner wird, wie bereits angesprochen, unter Ansteuerung der Ansteuervor richtung 36 das Antriebssystem zur Durchführung von Gangschaltvor gängen angesteuert. Wie im Folgenden mit Bezug auf die verschiedenen Fahrzustände detailliert beschrieben, besteht bei derartigen Situationen die potentielle Gefahr, dass durch einen Eingriff des Fahrers in das System ein sicherheitskritischer Fahrzustand, zumindest jedoch eine deutliche Komfortminderung auftritt.

So ist beispielsweise in Fig. 2a und 2b der zeitliche Verlauf verschiedener den Fahrzustand charakterisierender Größen während der Durchführung eines Abwärtsschaltvorgangs mit anschließendem Schub-Zug-Wechsel dargestellt. Man erkennt, dass etwa zum Zeitpunkt 89,5 s der Fahrer das Fahrpedal 66 freigibt, so dass eine das Betätigungsausmaß des Fahrpedals repräsentierende Kurve F von einem qualitativ dargestellten maximalen Betätigungsausmaß auf ein minimales Betätigungsausmaß zurückgeht. Dementsprechend fällt mit zeitlicher Verzögerung auch das durch die Kurve M repräsentierte Motordrehmoment ab. Wenn dort zum gleichen Zeitpunkt der Fahrer durch Betätigung des Schalthebels 42 die Durchführung eines Abwärtsschaltvorgangs zu erkennen gibt, bei welchem beispielsweise von der dritten in die zweite Gangstufe geschaltet wird, wird etwa zum Zeitpunkt 90 s die Kupplungsanordnung 18 derart angesteuert, dass sie von der zuvor eingenommenen und durch die Kurve K repräsentierten Einkuppel stellung in Richtung Auskuppeln gesteuert wird, wobei etwa zum Zeitpunkt 90,3 s die Auskuppelstellung erreicht wird. Gleichzeitig mit dem Beginn des Ausrückens der Kupplungsanordnung 18 setzt die in Fig. 2b durch die Kurve St repräsentierte Motorführung ein. Das heißt, das Antriebsaggregat wird nicht mehr gemäß der Betätigung des Fahrpedals 66 angesteuert, sondern wird durch die Ansteuervorrichtung 36 derart angesteuert, dass während der Durchführung des Schaltvorgangs die Drehzahl des Antriebsaggregats 12 nicht übermäßig abfällt bzw. einen vorbestimmten Verlauf nimmt.

Nachdem die Kupplung in die Auskuppelstellung gebracht worden ist, wird etwa zum Zeitpunkt 90,4 s in der Getriebeanordnung 24 der Schaltvorgang ausgelöst, was dadurch erkennbar ist, dass nunmehr die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 spontan von der Drehzahl N_M des Antriebs aggregats 12 bzw. dessen Antriebswelle 14 abweicht und einen Sprung nach oben macht, da, wie bereits angemerkt, der Schaltvorgang ein Abwärtsschaltvorgang ist. Nachdem etwa zum Zeitpunkt 90,6 s die neue Gangstufe in der Getriebeanordnung 24 eingelegt ist, wird unter An steuerung der Ansteuervorrichtung 36 die Kupplungsanordnung 18 wieder in Richtung Einkuppelstellung gebracht. Etwa zum Zeitpunkt 90,8 s ist die Kupplungsanordnung 18 in einer Stellung, in welcher sie bereits ein Drehmoment übertragen kann. Da die Kupplungsanordnung 80 jedoch in einer Regelschleife in Richtung Einkuppelstellung gebracht wird, würde ein Beibehalten der Motorführung bedeuten, dass der Regler der Kupplungs anordnung 18 und der Regler zum Ansteuern des Antriebsaggregats 12 gegeneinander arbeiten. Es wird daher zu diesem Zeitpunkt 90,8 s die Motorführung beendet, so dass nunmehr die Drehzahl N_M des Antriebs aggregats 12 durch das folgende Schließen der Kupplungsanordnung 18 in Richtung zur Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 gebracht wird.

Man erkennt in Fig. 2a ferner, dass durch das Einrücken der Kupplungs anordnung 18 gemäß der Kurve K und das dabei nunmehr wirksam werdende Motorbremsmoment im Bereich der Antriebsräder 30, 32 ein geringer Schlupf S aufgebaut wird.

Etwa zum Zeitpunkt 91,1 s betätigt der Fahrer nunmehr plötzlich das Fahrpedal 66 vollständig, wie durch die Kurve F in Fig. 2b erkennbar. Dies ist ein kritischer Zustand, da zunächst die Drehzahl N_M des Antriebs aggregats 12 noch deutlich unter der Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 liegt. Würde gemäß dem Betätigungsausmaß des Fahrpedals 66 nunmehr die Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 plötzlich hochlaufen und die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 überschreiten, was aufgrund der noch nicht vollständig eingerückten Kupplungsanordnung 18 grundsätzlich möglich wäre, so müßte dann eine Drehzahlanpassung von oben her stattfinden, was im allgemeinen zum Auftreten eines Stoßes führt. Des Weiteren besteht die potentielle Gefahr, dass bei einem derartigen Anstieg der Drehzahl N_M des Antriebsaggregats und einem möglicherweise auftretenden Stoß insbesondere auf glattem Untergrund ein Radabriss, also ein noch stärkerer Schlupf im Bereich der Antriebsräder 30, 32, auftreten wird.

Um diesem Problem entgegenzutreten, wird etwa zum Zeitpunkt 91,2 s, welcher ein Zeitpunkt ist, bei dem das Betätigungsausmaß F des Fahrpedals 66 eine vorgegebene Schwelle überschritten hat, wieder die Motorführung St aktiviert, so dass nunmehr das Antriebsaggregat 12 wieder gemäß einer Vorgabe durch die Ansteuervorrichtung 36 geführt wird und letztendlich führungsmäßig von der Betätigung des Fahrpedals 66 entkoppelt ist. Es wird dann durch die Motorführung St das Antriebsaggregat 12 bzw. dessen Drehzahl N_M in Richtung zur Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 hin geführt.

Gleichzeitig mit dem Einsetzen der Motorführung zum Zeitpunkt 91,2 s wird auch auf die Kupplungsanordnung 18 eingewirkt und diese wird nun nicht mehr weiter in Richtung Einrückstellung verstellt. Da bereits ein erkennbarer Radschlupf S im Sinne eines Radabrisses der Antriebsräder 30, 32 aufgetreten ist, was durch positive Schlupfwerte an der Y-Achse erkennbar ist, wird die Kupplungsanordnung 18 nunmehr beispielsweise entlang einer geradlinig verlaufenden Rampe in Richtung Auskuppelstellung verstellt. Dieses Verstellen hält beispielsweise so lange an, bis der durch die Kurve S repräsentierte Radschlupf der Antriebsräder 30, 32 wieder auf ein akzeptierbares Niveau abgefallen ist. Ist dies der Fall, so wird zunächst die Kupplungsanordnung 18 dann bei der zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Stellung gehalten. Alternativ wäre es hier auch möglich, die Kupplungs anordnung 18 wieder in eine Stellung zu bringen, in welcher sie kein Drehmoment übertragen kann, d. h. entweder bis zum Schleifpunkt oder bis zur vollständig ausgekuppelten Stellung. Erkennt man jedoch, dass bereits ein geringfügiges Ausrücken der Kupplungsanordnung 18 den gewünschten Erfolg nach sich zieht, d. h. der Radschlupf fällt ab, so wird es bevorzugt, die Kupplungsanordnung 18 lediglich wieder so weit auszurücken, bis der Radschlupf akzeptierbar ist, da darin die nachfolgend vorzunehmende Einrückprozedur schneller einsetzen kann.

Etwa zum Zeitpunkt 91,5 s sind durch die Motorführung St die Drehzahlen N_M und N_g aneinander angeglichen worden, so dass nunmehr die Kupp lungsanordnung 18 beispielsweise gemäß einer geradlinig verlaufenden Rampe in Richtung zur vollständig eingekuppelten Stellung gebracht wird. Während dieses Einkuppelvorgangs wird dann durch die Motorführung St weiterhin das Motormoment M beispielsweise entlang eines vorgegebenen parabelartigen Verlaufs wieder aufgeregelt und auf einen Sollwert gebracht, der z. B. durch das Betätigungsausmaß F des Fahrpedals 66 vorgegeben sein kann.

Hat zum Zeitpunkt 92,1 s dann die Kupplungsanordnung 18 die vollständig eingekuppelte Stellung erreicht, so besteht keine Gefahr mehr, dass durch das Betätigungsverhalten des Fahrers eine kritische oder unkomfortable Fahrsituation entsteht. Infolgedessen kann zu diesem Zeitpunkt die Motorführung St beendet werden und es kann das Antriebsaggregat dann wieder beruhend auf dem Betätigungsausmaß des Fahrpedals 66 angesteu ert werden.

Man erkennt aus der vorausgehenden Beschreibung eines Abwärtsschaltvor gangs mit einem Wechsel von einem Schubzustand, d. h. einem Zustand mit im Wesentlichen nicht betätigtem Fahrpedal 66, in einen Zugzustand, d. h. in einen Zustand, in welchem das Fahrpedal 66 in erheblichem Ausmaß betätigt ist, zwei wesentliche Vorgänge stattfinden. Zum einen wird in der Phase des Schaltvorgangs, in welchem die Kupplungsanordnung 18 in Richtung Einkuppeln verstellt wird, die Motorführung St beendet und die Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 durch Schließen der Kupplung an die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 herangeführt. Wird während dieser Phase, während welcher der Fahrer durch Betätigen des Fahrpedals 66 Einfluss auf die Drehzahl N_M bzw. das Drehmoment M des Antriebs aggregats nehmen könnte, eine potentiell kritische Situation erzeugt, so wird die Motorführung St wieder aktiviert und erst dann beendet, wenn die Kupplung im Wesentlichen vollständig eingerückt ist. Tritt während dieser Prozedur durch das Schließen der Kupplungsanordnung 18 ein Radschlupf S der angetriebenen Räder 30, 32 auf, was dazu führen könnte, dass das Fahrzeug unkontrollierbar wird, so wird sofort die Kupplungsanordnung 18 wieder in Richtung Auskuppeln gestellt, entweder so weit, bis der Radschlupf S wieder auf ein annehmbares Niveau gefallen ist, oder so weit, bis die Kupplungsanordnung 18 kein Drehmoment mehr übertragen kann.

Die Fig. 3a und 3b zeigen wieder eine Fahrsituation, bei welcher ein Abwärtsschalten, nämlich ein doppeltes Abwärtsschalten auftritt. Etwa zum Zeitpunkt 24,5 s wird die Kupplungsanordnung 18 in Richtung Auskuppeln gesteuert; bei 24,9 s ist im wesentlichen die vollständig ausgekuppelte Stellung erreicht. Man erkennt, dass durch einen doppelten stufenartigen Übergang die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 bezüglich der Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 deutlich ansteigt, wobei wieder mit dem Beginn des Ausrückens der Kupplungsanordnung 18 die Motorführung St eingesetzt hat. Nachdem etwa zum Zeitpunkt 26,5 s die Schaltprozedur in der Getriebeanordnung 24 beendet ist, wird dann die Kupplungsanord nung 18 wieder in Richtung Einkuppelstellung verstellt. Etwa zum Zeitpunkt 26,85 s ist wieder ein Zustand erreicht, in welchem die Kupplungsanord nung 18 ein Drehmoment übertragen kann und somit die Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 wieder durch Kupplungseinrücken an die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 angepasst werden kann. Es wird daher zu diesem Zeitpunkt die Motorführung St wieder aufgehoben und das Antriebsaggregat 12 gemäß dem Betätigungsausmaß des Fahrpedals 66 angesteuert. Kurz nach Beenden dieser Motorführung St, also etwa zum Zeitpunkt 26,9 s, betätigt der Fahrer das Fahrpedal 66 wieder in vollem Ausmaß, so dass, aufgrund der Tatsache, dass die Kupplungsanordnung 18 noch nicht in der vollständig eingerückten Stellung ist, wieder eine potentiell kritische Fahrsituation auftreten kann. Es setzt daher nach Überschreiten einer vorbestimmten Betätigungsschwelle etwa zum Zeitpunkt 26,95 s wieder die Motorführung St ein, und das Antriebsaggregat 12 wird führungsmäßig vom Fahrpedal 66 entkoppelt. Gleichzeitig wird auch das Stellen der Kupplungsanordnung 18 in Richtung Einkuppelstellung beendet. Da in dieser Fahrsituation, beispielsweise aufgrund griffigen Untergrundes, bei den angetriebenen Rädern 30, 32 kein Schlupf aufgetreten ist, wird die Kupplungsanordnung 18 nunmehr in derjenigen Stellung gehalten, in der sie bei Einsetzen der spontanen Betätigung des Fahrpedals 66 war bzw. bei Einsetzen der Motorführung St zum Zeitpunkt 26,95 s war.

Etwa zur Zeit 27,4 s sind die Drehzahlen N_M und N_g einander im wesentli chen vollständig angeglichen, so dass nunmehr die Kupplungsanordnung 18 wieder beispielsweise gemäß einer linearen Rampe in Richtung der vollständig eingekuppelten Stellung verstellt werden kann und das Drehmoment M des Antriebsaggregats beispielsweise entlang einer linearen Rampe erhöht werden kann. Ist zum Zeitpunkt 28,1 s dann die Kupplungs anordnung 18 dann im Wesentlichen vollständig eingerückt, wird die Motorführung St wieder beendet und das Antriebsaggregat 12 im Wesentli chen beruhend auf dem Betätigungsausmaß F des Fahrpedals 66 angesteu ert.

Eine weitere Fahrsituation, bei welcher durch den Eingriff des Fahrers in das System ein sicherheitskritischer Zustand entstehen kann, ist in den Fig. 4a und 4b gezeigt. Dort ist ein Zustand dargestellt, bei welchem zunächst durch Bremsbetätigung ein Antiblockierbremssystem aktiviert war. Während der Durchführung des Antiblockierbremsvorgangs, also während der Fahrer das Bremspedal 70 betätigt und, wie in Fig. 4b erkennbar, das Fahrpedal 66 freigegeben ist, wird die Kupplungsanordnung 18, wie in Fig. 4a erkennbar, in eine Stellung gebracht, in welcher sie kein Drehmoment mehr übertragen kann, beispielsweise die vollständig ausgerückte Stellung. Da das Fahrzeug abgebremst wird, nimmt gemäß der sich verringernden Fahrgeschwindigkeit die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 ab. Ferner fällt die Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 ab, da das Fahrpedal 66 nicht betätigt ist und die Kupplungsanordnung 18 in Richtung Auskuppelstellung verstellt ist. Etwa zum Zeitpunkt 76,2 s ist der Antiblockierbremsvorgang beendet und die Kupplungsanordnung 18 wird zum Herstellen des normalen Antriebs zustands wieder in Richtung Einkuppelstellung verstellt. Dies kann beispielsweise entlang zwei Rampen mit verschiedener Steigung geschehen. Zum Zeitpunkt 77 s ist die Kupplungsanordnung 18 so weit eingerückt, dass sie wieder ein derartiges Drehmoment übertragen kann, dass die Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 wieder angehoben wird. Durch den dann einsetzenden Motorbremseffekt wird spontan ein starker Anstieg des Radschlupfs S der angetriebenen Räder 30, 32 erzeugt. Dies wird erkannt, und zum Zeitpunkt 70,1 s wird die Kupplungsanordnung 18 wieder in Richtung Ausrückstellung verstellt, und zwar bis zu einer Stellung, in welcher der Radschlupf S wieder auf ein annehmbares Niveau zurückge kehrt ist. Dort wird die Kupplungsanordnung 18 zunächst gehalten.

Bereits zuvor, also etwa zum Zeitpunkt 76,7 s hat der Fahrer das Fahrpedal 66 wieder betätigt, zunächst jedoch nur in geringem Ausmaß, so dass das Auftreten einer sicherheitskritischen Situation nicht zu erwarten ist. Erst etwa zum Zeitpunkt 77,8 s hat das Betätigungsausmaß F des Fahrpedals 66 eine entsprechende Schwelle überschritten, so dass zum Vermeiden einer ungewünschten Einwirkung auf das gesamte System durch den Fahrer wieder die Motorführung St einsetzt und ab diesem Zeitpunkt die Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 wieder unter Führung der Ansteuervorrichtung 36 und unter Außerachtlassung der Betätigung des Fahrpedals 66 an die Drehzahl N_g der Getriebeeingangswelle 22 angeglichen wird. Gleichzeitig mit dem Einsetzen der Motorführung St kann, wie in Fig. 4a erkennbar, die Kupplungsanordnung 18 in einem weiteren Schritt noch weiter in Richtung Auskuppelstellung gebracht werden, beispielsweise bis zu einem weiteren Plateau, welches im Wesentlichen dem Schleifpunkt entspricht. Dieser Schleifpunkt ist eine Stellung, in welcher die Kupplungsanordnung 18 beginnt, ein Drehmoment zu übertragen bzw. bei Stellung in Richtung Auskuppelstellung aufhört, ein Drehmoment zu übertragen. Dieser zweite Schritt ist eine Vorsichtsmaßnahme, die jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Da nämlich das Antriebsaggregat 12 durch die Motorführung St hinsichtlich seiner Drehzahl N_M in Richtung der Drehzahl N_g der Getriebeein gangswelle 22 geführt wird, nimmt auch der Motorbremseffekt ab, so dass dann, wenn bereits das erste Plateau in der Kupplungsstellung genügt hat, einen wesentlichen weiteren Radschlupf zu vermeiden, durch das Erhöhen der Drehzahl N_M des Antriebsaggregats 12 bei gleichbleibender Kupplungs stellung und bei gleichbleibendem Reibungskoeffizienten der Fahrbahn ein weiterer Radschlupf nicht erzeugt werden sollte.

Sind die beiden Drehzahlen N_M und N_g etwa zum Zeitpunkt 78,4 s anein ander angeglichen, so wird dann die Kupplungsanordnung 18 wieder in Richtung ihrer Sollstellung, d. h. ihrer Einkuppelstellung, verstellt und das Motormoment M wieder in definierter Art und Weise hochgeregelt.

Man erkennt daraus, dass auch ein Antiblockierbremszustand ein Zustand ist, der nach seiner Beendigung eine Situation belässt, bei welcher die Kupplung zunächst in Richtung Einkuppelstellung verstellt wird, das Antriebsaggregat 12 und die Getriebeeingangswelle 22 unterschiedliche Drehzahlen aufweisen und der Fahrer durch Betätigung des Fahrpedals einen Einfluss auf die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Antriebsaggregats 12 ausüben kann. Auch hier setzt gemäß der vorliegenden Erfindung bei Überschreiten eines bestimmten Betätigungsausmaßes des Fahrpedals 66 wieder die Motorführung ein, um das Auftreten eines sicherheitskritischen Fahrzustands zu vermeiden.

Die Fig. 5a und 5b zeigen einen Zustand, bei welchem zunächst während des Durchführens eines Antiblockbremsvorgangs die Kupplungsanordnung 18 wieder in ihre vollständig ausgekuppelte Stellung gebracht worden ist. Etwa zum Zeitpunkt 34,5 s ist der Antiblockierbremsvorgang beendet und die Kupplungsanordnung 18 wird wieder in Richtung Einkuppelstellung gebracht. Kurz danach, etwa zum Zeitpunkt 34,6 s, betätigt der Fahrer das Fahrpedal 66 in vollem Ausmaß, so dass unmittelbar danach, also etwa zum Zeitpunkt 34,65 s, wieder die Motorführung St einsetzt. Gleichzeitig wird dann die Kupplungsanordnung 18 nicht weiter in Richtung Einkuppelstellung verstellt, sondern beispielsweise wieder, so wie mit Bezug auf die Fig. 4a und 4b beschrieben, auf den Schleifpunkt gestellt.

Sind etwa zum Zeitpunkt 35,3 s die Drehzahlen N_g und N_M einander im Wesentlichen vollständig angeglichen, so kann dann die Kupplungsanord nung 18 wieder in Richtung Einkuppelstellung verstellt werden. Ist diese etwa zum Zeitpunkt 36,2 s erreicht, so wird die Motorführung St beendet und das Antriebsaggregat 12 durch die Ansteuervorrichtung 36 wieder beruhend auf dem Betätigungsausmaß F des Fahrpedals 66 angesteuert.

Vorangehend sind Maßnahmen beschrieben worden, die in verschiedenen Fahrzuständen dazu beitragen können, das Erzeugen eines sicherheits kritischen Fahrzustands durch übermäßiges Betätigen des Fahrpedals dadurch zu vermeiden, dass spontan die Motorführung einsetzt, d. h. das Antriebsaggregat 12 führungsmäßig vom Fahrpedal 66 entkoppelt wird und die Kupplungsanordnung 18 zunächst nicht weiter in Richtung Einkuppel stellung verstellt wird. Je nachdem, ob ein Radabschlupf, d. h. ein Radab riss, der angetriebenen Räder 30, 32 aufgetreten ist oder nicht, kann die Kupplungsanordnung 18 bei derjenigen Stellung gehalten werden, bei welcher sie zum Zeitpunkt des Einsetzens der Motorführung war, oder sie kann in Richtung Auskuppeln verstellt werden, um einen bereits aufgetrete nen Radschlupf wieder abzubauen, bzw. die Gefahr, dass nachfolgend ein Radschlupf auftritt, zu minimieren.

Claims

1. Verfahren zum Ansteuern eines Antriebssystems, wobei das Antriebssystem umfasst:

- ein Antriebsaggregat (12), welches wenigstens zeitweise unter der Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung (36) steht,
- - eine Getriebeanordnung (24), vorzugsweise durch die An steuervorrichtung (36) schaltbare automatisierte Getriebean ordnung (24),
- - eine automatisierte Kupplungsanordnung (18), durch welche eine Antriebswelle (14) des Antriebsaggregats (12) mit einer Getriebeeingangswelle (22) der Getriebeanordnung (24) zur gemeinsamen Drehung koppelbar ist und welche durch die Ansteuervorrichtung (36) zwischen einer Einkuppelstellung und einer Auskuppelstellung verstellbar ist,

wobei bei dem Verfahren dann, wenn das Antriebssystem in einem Zustand ist, in welchem die Kupplungsanordnung (18) in einer wenigstens teilweise ausgekuppelten Stellung ist und in Richtung Einkuppelstellung verstellt wird und eine Drehzahl oder/und ein Drehmoment des Antriebsaggregats gemäß einer Betätigung eines Fahr-Betätigungsorgans (66) erhöht werden soll, die folgenden Schritte durchgeführt werden:

a) die Kupplungsanordnung (18) wird nicht weiter in Richtung Einkuppelstellung verstellt,
b) das Antriebsaggregat (12) wird unabhängig von der Betätigung
c) des Fahr-Betätigungsorgans (66) durch die Ansteuer vorrichtung (36) derart angesteuert, dass eine Drehzahl (N_M) des Antriebsaggregats (12) an eine Drehzahl (N_g) der Getrie beeingangswelle (22) angeglichen wird,
d) dann, wenn die Drehzahl (N_M) des Antriebsaggregats (12) im Bereich der Drehzahl (N_g) der Getriebeeingangswelle (22) liegt, wird die Kupplungsanordnung (18) in Richtung Einkuppel stellung verstellt,
e) nach Erreichen einer Kupplungs-Sollstellung wird die von der Betätigung (F) des Fahr-Betätigungsorgans (66) unabhängige Ansteuerung des Antriebsaggregats (12) beendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) die Kupplungsanordnung (18) bei einer am Beginn des Schritts a) vorliegenden Kupplungs stellung gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (18) nur dann bei der am Beginn des Schritts a) vorliegenden Kupplungsstellung gehalten wird, wenn ein Schlupf (S) von angetriebenen Rädern (30, 32) unter einem vorgegebenen Niveau liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) die Kupplungsanordnung (18) in Richtung Ausrückstellung gestellt wird, wenn bei wenigstens einem angetriebenen Rad (30, 32) ein über einem vorgegebenen Niveau liegender Schlupf (S) aufgetreten ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (18) im Wesentlichen so lange in Richtung Auskuppelstellung verstellt wird, bis im Wesentlichen kein Schlupf (S) mehr vorliegt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (18) auf eine Kupplungsstellung gestellt wird, in welcher über die Kupplungsanord nung (18) im Wesentlichen kein Drehmoment übertragbar ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung (F) des Fahr-Betäti gungsorgans (66) eine auf einen im Wesentlichen nicht betätigten Zustand des Fahr-Betätigungsorgans (66) folgende Betätigung (F) ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) die Kupplungsanordnung (18) gemäß einem vorgegebenen Verlauf in Richtung Einkuppel stellung gestellt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt c) ferner das Einstellen des Drehmomentes (M) des Antriebsaggregats (12) auf ein Soll-Drehmo ment umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment (M) des Antriebs aggregats (12) gemäß einem vorgegebenen Verlauf in Richtung Soll- Drehmoment gestellt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis d) nur dann durchgeführt werden, wenn das Ausmaß der Betätigung (F) des Fahr- Betätigungsorgans (66) einen vorgegebenen Schwellenwert über schreitet.