WO2017108309A1 - Verfahren zum betreiben eines kraftfahrzeugs durch kriechbetrieb der kupplung - Google Patents

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friction clutch
clutch
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Stefan Bemetz
Roland Mair
Achim Chiandetti
Thomas JÄGER
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60W2710/083—Torque

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a creeping operation of a motor vehicle according to the type defined in greater detail in the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a control device which is designed for carrying out the method and to a corresponding computer program product.
  • a creep function which serves to control a motor vehicle in a creeping operation, in which the motor vehicle performs a creeping movement at low vehicle speed.
  • crawl mode a comfortable parking or starting of the motor vehicle is advantageously made possible.
  • a creep torque is transmitted at an activated creep via a arranged between a drive unit and an automated transmission friction clutch, which is dimensioned such that the motor vehicle can only perform a creep motion at low speed and no normal driving movement.
  • the creeping of the motor vehicle can, depending on the gear engaged, both in the forward direction and in the reverse direction and support the driver when starting or maneuvering.
  • a control system of a vehicle clutch in which an automatic control of the vehicle clutch takes place in a creep phase of the motor vehicle.
  • the control of the vehicle clutch takes place when the starting gear and the accelerator pedal are not actuated as a function of a brake pedal actuation, the vehicle clutch being closed further when the brake pedal is released further.
  • Brake pedal includes.
  • the transmission is preferably an automatic or automated transmission, which can be embodied, for example, as an automated multi-step transmission, as an automatic transmission, as a dual-clutch transmission, as a stepless, power-split transmission, etc.
  • the transmission can also be composed of several transmission groups, by a main group a split group upstream or downstream and / or a range group is connected downstream.
  • the motor vehicle in which the method according to the invention is used is, for example, a commercial vehicle, such as a truck.
  • the drive unit may be an internal combustion engine, an electric machine or a hybrid drive, which then comprises both an electric machine and an internal combustion engine.
  • the creep function can be manually requested by a driver or automatically activated when the required conditions are met.
  • a signal indicative of a driver's request to activate the creep function may be generated by a vehicle operator, for example by operation of a switch or button.
  • the invention now includes the technical teaching that the first partial function of the creeping function can be activated only after the second partial function of the creep function has already been activated.
  • activating the first sub-function of the creeping function in which the control of the creeping operation takes place when the brake pedal is actuated, presupposes an already activated second sub-function of the creeping function, in which the control of the creeping operation takes place when the brake pedal is not actuated.
  • the second partial function can then be activated if the conditions required for the creeping operation of the motor vehicle are present.
  • conditions for example, at least one running drive unit, a gear engaged in the gear and a non-actuated accelerator pedal and a non-actuated brake pedal may be required.
  • a further condition for example, it is still possible to check whether a transmission input speed is below an engine idle speed.
  • the second sub-function of the creep function can be manually requested by a driver or automatically activated when the required conditions are met.
  • a signal indicative of a driver's request to activate the creep function may be generated by a vehicle operator, for example by operation of a switch or button.
  • the friction clutch When the creep function is activated, the friction clutch is controlled in such a way that a creep torque is transmitted via the friction clutch which is large enough to overcome the driving resistance or the driving resistance torque acting on the motor vehicle.
  • the driving resistance torque results from the sum of the driving resistance of the motor vehicle, such as rolling resistance, gradient resistance and air resistance and can be obtained by recalculation taking into account the overall ratio and the efficiency of the powertrain on the transmission input shaft and the friction clutch.
  • the creep torque can therefore be determined by calculation or determined from a characteristic map as a function of the brake pedal position and of the calculated or estimated driving resistance.
  • the brake pedal is moved from a non-actuated position to a position which is between the non-actuated position and a predetermined threshold of the brake pedal position or the brake pressure, then the second sub-function is deactivated and activates the first subfunction.
  • the first partial function it is provided that the creep torque transmitted via the automated friction clutch is influenced by the actuation of the brake pedal, as long as the current brake pedal position or the current brake pressure does not exceed the predetermined threshold value again.
  • the friction clutch upon actuation of the brake pedal in a range between the threshold and a non-actuated brake pedal position upon actuation of the brake pedal in the direction of non-actuated brake pedal position, the friction clutch is further closed, thereby increasing the transmitted via the friction clutch creep, while upon actuation of the brake pedal in Direction Threshold the friction clutch is opened further, causing the transmitted via the friction clutch creep is reduced. If the current brake pedal position or the current brake pressure reaches or exceeds the threshold value, then the creep function is deactivated, the friction clutch is fully opened and the motor vehicle is stopped by the set brake pressure.
  • the friction clutch when the friction clutch has been closed by the first or the second partial function of the creep function to the extent that it is in an adhesive state and neither the accelerator pedal nor the brake pedal is actuated, the friction clutch according to a predeterminable Period of time by a certain amount further towards closing adjusted and the drive unit is operated via an idle speed control.
  • the idle speed control of the drive unit can be terminated, for example, when a brake pedal operation or an accelerator pedal operation is detected when a safety-critical driving operation sets or a maximum allowable engine load is reached or exceeded.
  • a stop function is activated by which a complete opening of the friction clutch is effected.
  • the creep function can then be reactivated in the presence of the necessary conditions, otherwise the friction clutch remains open.
  • the invention further relates to a control device which is designed for carrying out the method according to the invention.
  • the control device comprises means which serve to carry out the method according to the invention.
  • These resources are hardware resources and software resources.
  • the hardware resources are data interfaces in order to communicate with the modules involved in carrying out the method according to the invention. pen of the drive train to exchange data.
  • the hardware-side means of the control device are also a processor for data processing and possibly a memory for data storage.
  • the software-based means are program modules for carrying out the method according to the invention.
  • the control device for carrying out the method according to the invention comprises at least one receiving interface, which is formed, at least one signal from a control element, which indicates a driver-side request for activating the Kriechfunktion, a signal, a speed sensor indicating a state of the drive unit, a signal of Position or displacement sensor, which is closed to a gear engaged in the gear, a signal, a position or displacement sensor, with which a position or an operation of the accelerator pedal is detected and a signal, a position or displacement sensor, with which a position or an operation of the brake pedal is detected to receive.
  • the control device also has an evaluation unit in order to evaluate the received input signals or the information of the received input signals.
  • the control device determines whether the creep function can be activated and requested by the vehicle driver. If the creep function can be activated and the motor vehicle is to be operated in the creep mode, then the creeping function is activated by the control device.
  • the control device outputs control signals to drive train components via a transmission interface in order to operate the motor vehicle in the creep mode, the control device only releasing a first sub-function for controlling creep operation when the brake pedal is actuated, if previously a second sub-function for controlling the creeping operation when the brake pedal is not actuated the control device has been activated.
  • the control device can be designed, for example, as a central control unit or as a transmission control unit.
  • the aforementioned signals are to be considered as exemplary only and are not intended to limit the invention.
  • the recorded output signals and the output control signals can be transmitted via a vehicle bus, for example via a CAN bus.
  • the solution according to the invention can also be embodied as a computer program product which, when running on a processor of a control device, instructs the processor by software to carry out the associated process steps according to the invention.
  • a computer-readable medium is the subject of the invention, on which a computer program product described above is stored retrievably.
  • 1 is a block diagram of a powertrain with an automated transmission
  • FIG. 2 is a diagram showing a brake and an accelerator pedal position over time
  • FIG. 3 shows a first flowchart for controlling a creeping operation of a motor vehicle
  • 4 shows a second flowchart for controlling a creep operation of a motor vehicle.
  • 5 shows a characteristic diagram for determining a clutch torque as a function of a brake pedal actuation and a driving resistance;
  • Fig. 6 is a third flowchart for controlling a creeping operation of a motor vehicle
  • Fig. 7 shows a characteristic curve of a clutch torque over time
  • Fig. 8 is a second characteristic curve of a clutch torque over time.
  • the transmission 1 shows a highly schematized representation of a drive train of a motor vehicle, the illustrated drive train comprising a drive unit 1 and a transmission 2, the transmission 2 being designed between the drive unit 1 and an output 3 of the drive train.
  • the transmission 2 is preferably designed as an automatic or automated transmission and converts speeds and torques of the drive unit 1 and thus provides the traction power supply of the drive unit 1 at the output 3 ready.
  • a friction clutch 4 is connected between the drive unit 1 and the transmission 2, which is designed here as an automated shift or starting clutch.
  • the drive unit 1 is a motor control device 5 and the transmission 2 is a transmission control device 6 assigned.
  • the operation of the drive unit 1 is controlled and / or regulated by means of the engine control device 5, to which end the drive unit 1 exchanges data 7 with the engine control device 5.
  • the operation of the transmission 2 is controlled and / or regulated by the transmission control device 6, to which end the transmission control device 6 exchanges data 8 with the transmission 2.
  • the engine control device 5 and the transmission control device 6 exchange data 9 with each other.
  • the operation of the friction clutch 4 is also controlled and / or regulated here by the transmission control device 6, for which purpose the transmission control device 6 exchanges data 13 with the friction clutch 4.
  • the operation of the friction clutch 4 could be controlled and / or regulated by a clutch control device, not shown here, which is then connected to the friction clutch 4, the transmission Control device 6 and the engine control unit 5 can exchange data.
  • the transmission control device 6 is provided with data 12 about a position and an operation amount of a brake pedal 15 and the engine control device 5 data 11 about a position and an operation degree of a driving or accelerator pedal 14, respectively.
  • the position or the degree of actuation of the brake pedal 15 can be detected by means of a displacement or position sensor arranged on the brake pedal 15 and the position or the degree of actuation of the accelerator pedal 14 can be detected by means of a displacement or position sensor arranged on the accelerator pedal 14.
  • the transmission control device 6 is provided with data 10 by further sensors, not shown here, on the basis of which the transmission control device 6 controls and / or regulates the operation of the transmission 2 and the friction clutch 4.
  • the engine control device 5 is also provided with data 16 by further sensors, not shown here, on the basis of which the engine control device 5 controls and / or regulates the operation of the drive unit 1.
  • activating a first partial function of the creeping function in which the control of the creeping operation takes place when the brake pedal is actuated, presupposes an already activated second partial function of the creeping function, in which the creep operation is controlled when the brake pedal is not actuated.
  • a control device for example, the transmission control device 6, the process shown in Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 6 as a flow diagram completed, which will be discussed below with the aid of the figures.
  • Fig. 2 shows that a creeping of the motor vehicle by means of activated creep function and a start of the motor vehicle by means of an activated starting function is not mutually exclusive. Rather, Fig. 2 shows that the Ankriechen precedes the start and the motor vehicle earlier sets in motion.
  • the brake pedal 15 is completely or almost completely depressed by the vehicle driver, and the friction clutch 4 is fully opened, so that no drive torque is transmitted via the friction clutch 4 in both the starting function and in the Ankriech function and the motor vehicle is kept at a standstill.
  • area B the vehicle driver slowly releases the brake pedal 15.
  • the starting function is activated, the friction clutch 4 remains open and the motor vehicle is still kept at a standstill.
  • the creep function for controlling the crawl operation of the motor vehicle comprises a first sub-function for controlling the creep operation when the brake pedal 15 is actuated and a second sub-function for controlling the creep operation when the brake pedal 15 is not actuated.
  • the friction clutch 4 is already partly closed in region B, ie in operated a clutch slip.
  • the motor vehicle is already in motion in this area when the clutch torque transmitted via the friction clutch 4 exceeds the driving resistance or the driving resistance torque.
  • activation of the first partial function of the creeping function in which the control of the creep operation takes place when the brake pedal 15 is actuated, presupposes an already activated second partial function of the creeping function, in which the creep operation is controlled when the brake pedal 15 is not actuated.
  • the motor vehicle driver signals a start-up request by actuating the accelerator pedal 14, whereupon the starting function becomes active.
  • the friction clutch 4 is positioned further in the "closed" direction as a function of the accelerator pedal position and the speed or torque of the drive unit 1 is increased, thus accelerating the motor vehicle the motor vehicle is operated with a corresponding driving program.
  • the motor vehicle is at the beginning of the process in a standstill or rolls at low speed.
  • a first step it is checked whether the creep function is requested by a vehicle driver.
  • the driver may request the creep function, for example, by operating a switch or button or via a menu setting of an on-board computer. If it is registered that the creep function is requested, then in a further method step it is checked whether the drive unit 1 is running. If a stationary drive unit is detected, then the creep function is not activated. When the drive unit 1 is running is checked as a further condition for activating the creep, whether a starting gear is engaged in the transmission 2.
  • the creeping function is not activated, whereas when the starting gear is engaged, the position of the accelerator pedal 14 is checked in a further method step. If the accelerator pedal 14 is actuated, the activation of the creep function is prevented, since an actuated accelerator pedal 14 is evaluated as the driver's start-up request. However, if it is determined that the accelerator pedal 14 is not actuated, then it is checked in a further method step whether a current driving resistance is known. If the driving resistance is not known, then the creep function is initially not activated and the driving resistance is determined by methods well-known to the person skilled in the art. Since the air resistance due to the vehicle standstill or the low vehicle speed is negligible, the driving resistance of the sum of the rolling resistance and the pitch resistance can be formed taking into account the vehicle mass.
  • a current position of the brake pedal 15 has reached or fallen below a predetermined threshold value starting from a fully depressed brake pedal 15.
  • the creeping function is not activated if, starting from a fully depressed brake pedal 15, the threshold value is not reached or not undershot, ie, the brake pedal 15 is actuated in a range between a fully depressed brake pedal 15 and the threshold value.
  • the brake pedal 15 is positioned so far in the direction "not actuated” that the threshold value is undershot, then in a further method step it is checked whether the brake pedal 15 is still actuated, if it is determined that the brake pedal 15 is not actuated, then the second sub-function of the creep function "Logic 2" is activated.
  • This second partial function of the creep function will be explained in more detail later with reference to FIG. 6.
  • the first partial function of the creep function will now be explained in more detail. If the first partial function of the creeping function was activated as described above, then first a clutch torque is determined as a function of the brake pedal actuation and the current driving resistance from a characteristic map and the friction clutch 4 is closed to the extent that the determined clutch torque is transmitted. Parallel to this, the vehicle behavior is observed. Then, if the motor vehicle starts to move too early, so too high a clutch torque is transmitted via the friction clutch, the clutch torque determined from the map is reduced accordingly. If, however, the motor vehicle is still at standstill at the set brake pedal position, then the clutch torque determined from the characteristic map is correspondingly increased. In a further method step, it is checked whether the friction clutch 4 is in sticking.
  • An adhesive friction clutch 4 can be detected when the transmission input shaft speed corresponds to the speed of the drive unit 1. If the friction clutch 4 sticks, then the friction clutch 4 is not closed any further, since this closing on the then present vehicle behavior would cause no change. If, however, the friction clutch 4 continues to slip, then it is checked whether an actual vehicle acceleration exceeds a maximum permissible vehicle acceleration. If the maximum permissible vehicle acceleration is exceeded, then this indicates that an excessively high clutch torque is transmitted via the friction clutch 4. In this case, the current vehicle acceleration is reduced by slowly opening the friction clutch 4.
  • the current vehicle acceleration is within an allowed acceleration range, then it is further provided to limit both a clutch torque gradient and the clutch torque transmitted via the friction clutch 4 to limit values provided for this purpose. This is necessary because the friction clutch 4 may be operated during creep operation only in a limited range in order to keep the load on the friction clutch 4 and thus the clutch wear within limits.
  • a map for determining the clutch torque as a function of a brake pedal actuation and a current driving resistance is shown in Fig. 5.
  • the brake pedal values are shown here negatively, wherein at a brake pedal value of -30, the brake pedal 15 is further depressed, a brake pressure or a braking force is thus greater than at a brake pedal value of -10, for example.
  • the brake pedal 15 basically acts simultaneously as a brake and as a clutch pedal and it can be emulated in an advantageous manner known from an automatic transmission converter behavior.
  • a clutch slip could again set, for example, at an entrance to a roadway slope and a concomitant increase in the driving resistance. If such a situation is detected, then the friction clutch 4 is closed so that sets a steeper Kupplungsmomenten- gradient, the clutch torque is thus built up relatively quickly. As a result, the friction clutch 4 is quickly brought back into sticking.
  • a vehicle standstill can be detected, for example, by means of a speed sensor, a speed sensor or an acceleration sensor.
  • a rotational speed sensor can detect, for example, a transmission input or a transmission output rotational speed, while a speed sensor can determine, for example, a front axle speed.
  • the friction clutch 4 is actuated further in the direction "close.” If the clutch torque transmitted via the friction clutch 4 is still below the limit value overcoming driving resistance torque, then the friction clutch 4 is initially closed so that sets a steep clutch torque gradient, since first of all this resistance torque must be overcome before the transmitted from the friction clutch 4 clutch torque can affect the vehicle movement. If, on the other hand, the clutch torque transmitted via the friction clutch 4 is greater than or equal to the traction resistance torque to be overcome, then the friction clutch 4 is closed in such a way that a flat clutch torque gradient occurs, since the clutch torque transmitted by the friction clutch 4 has a direct effect on the vehicle movement.
  • the transmission input speed does not approach the speed of the drive unit 1
  • the closing or opening of the friction clutch 4 can thus be carried out depending on the fulfilled condition with different Kupplungsmomentengradienten.
  • the friction clutch 4 can quickly transmit the desired creep and a transition from a slipping friction clutch 4 in the adhesive state can still gently, ie without noticeable coupling pressure occur.
  • both a clutch torque gradient and the clutch torque transmitted via the friction clutch 4 are limited to limit values provided for this purpose. This is necessary because the friction clutch 4 may be operated during the creep operation only in a limited range in order to keep the load on the friction clutch 4 and thus the clutch wear in limits.
  • the friction clutch 4 is actuated further in the direction "close.” If the clutch torque transmitted via the friction clutch 4 is still below the driving resistance torque to be overcome, then the Friction clutch 4 initially closed so that adjusts a steep clutch torque gradient, since first Once this drag torque must be overcome before the transmitted from the friction clutch 4 clutch torque can affect the vehicle movement. This is represented by the characteristic section II.
  • a characteristic curve section IV Connected to the characteristic curve section III is a characteristic curve section IV in which the still slipping friction clutch 4 is closed further with an average clutch torque gradient.
  • the friction clutch 4 is closed correspondingly slower, which sets a flat clutch torque gradient to the friction clutch 4 and a transition to an adhesive friction clutch 4 can be done comfortably. This is represented by the characteristic section V.
  • a characteristic curve section IV Connected to the characteristic curve section II is a characteristic curve section IV in which the still slipping friction clutch 4 is closed further with an average clutch torque gradient. If the transmission input speed approaches the speed of the drive unit 1, then the friction clutch 4 is closed correspondingly slower, which sets a flat clutch torque gradient to the friction clutch 4 and a transition to an adhesive friction clutch 4 can be done comfortably. This is represented by the characteristic section V.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang umfassend ein Antriebsaggregat (1), ein Getriebe (2) und eine zwischen dem Antriebsaggregat (1 ) und dem Getriebe (2) angeordnete Reibungskupplung (4) vorgeschlagen, wobei eine Kriechfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs eine erste Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal (15) und eine zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal (15) umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die erste Teilfunktion der Kriechfunktion erst nach bereits aktivierter zweiter Teilfunktion der Kriechfunktion aktivierbar ist.

Description

VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES KRAFTFAHRZEUGS DURCH KRIECHBETRIEB DER KUPPLUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung, welches zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Bei Kraftfahrzeugen mit automatisierten Schaltgetrieben ist es bekannt, eine Kriechfunktion vorzusehen, welche dazu dient, ein Kraftfahrzeug in einem Kriechbetrieb zu steuern, in welchem das Kraftfahrzeug eine Kriechbewegung bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit durchführt. Im Kriechbetrieb wird vorteilhaft ein komfortables Einparken bzw. Anfahren des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
Dazu wird bei einer aktivierten Kriechfunktion über eine zwischen einem Antriebsaggregat und einem automatisierten Schaltgetriebe angeordnete Reibungskupplung ein Kriechmoment übertragen, welches derart bemessen ist, dass das Kraftfahrzeug nur eine Kriechbewegung bei geringer Geschwindigkeit und keine normale Fahrtbewegung durchführen kann. Das Kriechen des Kraftfahrzeugs kann dabei, abhängig vom eingelegten Gang, sowohl in Vorwärtsfahrtrichtung als auch in Rückwärtsfahrtrichtung erfolgen und den Fahrer beim Anfahren oder Rangieren unterstützen.
Aus der EP 0 375 162 B1 ist ein Steuerungssystem einer Fahrzeugkupplung bekannt, bei welchem eine automatische Steuerung der Fahrzeugkupplung in einer Kriechphase des Kraftfahrzeugs erfolgt. In der Kriechphase erfolgt die Steuerung der Fahrzeugkupplung bei eingelegtem Anfahrgang und nicht betätigtem Fahrpedal in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung, wobei die Fahrzeugkupplung weiter geschlossen wird, wenn das Bremspedal weiter gelöst wird.
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei welchem ein feinfühliges Fahren bei geringer Fahrzeuggeschwindigkeit und geringem Kupplungsverschleiß ermöglicht wird. Zudem sollen eine entsprechende Steuerungseinrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung dieser Aufgabe ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen. Eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs ist zudem Gegenstand von Anspruch 8. Hinsichtlich eines Computerprogrammprodukts wird auf den Patentanspruch 10 verwiesen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang umfassend ein Antriebsaggregat, ein Getriebe und eine zwischen dem Antriebsaggregat und dem Getriebe angeordnete Reibungskupplung vorgeschlagen, bei welchem eine Kriechfunktion zur Steuerung des Kriech betriebs eine erste Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal und eine zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem
Bremspedal umfasst.
Bei dem Getriebe handelt es sich bevorzugt um ein automatisches bzw. automatisiertes Getriebe, welches beispielsweise als automatisiertes Stufenschaltgetriebe, als Automatikgetriebe, als Doppelkupplungsgetriebe, als stufenloses, leistungsverzweigtes Getriebe, etc. ausgeführt sein kann. Das Getriebe kann sich auch aus mehreren Getriebegruppen zusammensetzen, indem einer Hauptgruppe eine Splitgruppe vor- oder nachgeschaltet und/oder eine Bereichsgruppe nachgeschaltet ist. Bei dem Kraftfahrzeug, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommt, handelt es sich beispielsweise um ein Nutzfahrzeug, wie einen Lastkraftwagen.
Bei dem Antriebsaggregat kann es sich um einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine oder um einen Hybridantrieb handeln, der dann sowohl eine elektrische Maschine als auch einen Verbrennungsmotor umfasst. Die Kriechfunktion kann von einem Fahrzeugführer manuell angefordert werden oder bei Vorliegen der erforderlichen Bedingungen automatisch aktiviert werden. Ein Signal, welches eine fahrerseitige Anforderung zum Aktivieren der Kriechfunktion anzeigt, kann von einem Fahrzeugführer beispielsweise durch eine Betätigung eines Schalter oder Tasters erzeugt werden.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass die erste Teilfunktion der Kriechfunktion erst nach bereits aktivierter zweiter Teilfunktion der Kriechfunktion aktivierbar ist.
Mit anderen Worten setzt ein Aktivieren der ersten Teilfunktion der Kriechfunktion, bei welcher die Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal erfolgt, eine bereits aktivierte zweite Teilfunktion der Kriechfunktion voraus, bei welcher die Steuerung des Kriech betriebs bei nicht betätigtem Bremspedal erfolgt.
Bei einer Steuerung des Kriech betriebs bei betätigtem Bremspedal kann ein von einem Automatikgetriebe bekanntes Wandlerverhalten nachgebildet werden, jedoch wird die Reibungskupplung bei einem derartigen Kriechbetrieb stärker beansprucht, als bei einer Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal. In Fahrsituationen, bei welchen ein Kriechbetrieb bei nicht betätigtem Bremspedal ausreichend ist, kann auf einen zuvor aktivierten Kriechbetrieb mit betätigtem Bremspedal verzichtet werden. Diese Vorgehensweise verringert somit die Belastung der während des Kriechbetriebs im Schlupf betriebenen Reibungskupplung und somit den Kupplungsverschleiß. Bei dem in der EP 0 375 162 B1 vorgeschlagenen Verfahren beginnt der Kriechbetrieb hingegen immer mit betätigter Bremspedalstellung, es wird also schon zu Beginn des Kriechbetriebs ein Wandlerverhalten nachgebildet.
Die zweite Teilfunktion kann dann aktiviert werden, wenn die für den Kriechbetrieb des Kraftfahrzeugs erforderlichen Bedingungen vorliegen. Als Bedingungen können beispielsweise zumindest ein laufendes Antriebsaggregat, ein im Getriebe eingelegter Gang und ein nicht betätigtes Fahrpedal sowie ein nichtbetätigtes Bremspedal erforderlich sein. Als weitere Bedingung kann zum Beispiel noch geprüft werden, ob eine Getriebeeingangsdrehzahl unterhalb einer Motorleerlaufdrehzahl liegt. Die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion kann von einem Fahrzeugführer manuell angefordert werden oder bei Vorliegen der erforderlichen Bedingungen automatisch aktiviert werden. Ein Signal, welches eine fahrerseitige Anforderung zum Aktivieren der Kriechfunktion anzeigt, kann von einem Fahrzeugführer beispielsweise durch eine Betätigung eines Schalter oder Tasters erzeugt werden.
Bei aktivierter Kriechfunktion wird die Reibungskupplung so gesteuert, dass über die Reibungskupplung ein Kriechmoment übertragen wird, welches groß genug ist, um den auf das Kraftfahrzeug wirkende Fahrwiderstand bzw. das Fahrwiderstandsmoment zu überwinden. Das Fahrwiderstandsmoment ergibt sich aus der Summe der Fahrwiderstände des Kraftfahrzeugs, wie Rollwiderstand, Steigungswiderstand und Luftwiderstand und kann durch Rückrechnung unter Berücksichtigung der Gesamtübersetzung und dem Wirkungsgrad des Antriebsstrangs auf die Getriebeeingangswelle bzw. die Reibungskupplung bezogen werden. Das Kriechmoment kann also rechnerisch bestimmt oder aus einem Kennfeld in Abhängigkeit der Bremspedalposition und des berechneten bzw. geschätzten Fahrwiderstandes ermittelt werden.
Wird dann, wenn die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion aktiviert ist, das Bremspedal ausgehend von einer nicht betätigten Position heraus in eine Position verstellt, welche zwischen der nicht betätigten Position und einem vorgegebenen Schwellwert der Bremspedalposition bzw. des Bremsdrucks liegt, dann wird die zweite Teilfunktion deaktiviert und die erste Teilfunktion aktiviert. Bei aktivierter erster Teilfunktion ist vorgesehen, dass das über die automatisierte Reibungskupplung übertragene Kriechmoment durch das Betätigen des Bremspedals beeinflusst wird, solange die aktuelle Bremspedalposition bzw. der aktuelle Bremsdruck den vorgegebenen Schwellwert nicht wieder überschreitet. So wird bei einer Betätigung des Bremspedals in einem Bereich zwischen dem Schwellwert und einer nicht betätigten Bremspedalposition bei einer Betätigung des Bremspedals in Richtung nicht betätigter Bremspedalposition die Reibungskupplung weiter geschlossen, wodurch das über die Reibungskupplung übertragene Kriechmoment erhöht wird, während bei einer Betätigung des Bremspedals in Richtung Schwellwert die Reibungskupplung weiter geöffnet wird, wodurch das über die Reibungskupplung übertragene Kriechmoment reduziert wird. Erreicht bzw. überschreitet die aktuelle Bremspedalposition bzw. der aktuelle Bremsdruck den Schwellwert, dann wird die Kriechfunktion deaktiviert, die Reibungskupplung vollständig geöffnet und das Kraftfahrzeug durch den eingestellten Bremsdruck im Stillstand gehalten.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass dann, wenn die Reibungskupplung durch die erste oder die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion soweit geschlossen wurde, dass sich diese in einem haftenden Zustand befindet und weder das Fahrpedal noch das Bremspedal betätigt ist, die Reibungskupplung nach einer vorgebbaren Zeitdauer um einen bestimmten Betrag weiter in Richtung schließen verstellt und das Antriebsaggregat über eine Leerlaufdrehzahlregelung betrieben wird. Die Leerlaufdrehzahlregelung des Antriebsaggregats kann beispielsweise dann beendet werden, wenn eine Bremspedalbetätigung oder eine Fahrpedalbetätigung erfasst wird, wenn sich ein sicherheitskritischer Fahrbetrieb einstellt oder eine maximal zulässige Motorbelastung erreicht bzw. überschritten wird. Bei einer Bremspedalbetätigung wird eine Anhaltefunktion aktiviert, durch welche ein vollständiges Öffnen der Reibungskupplung bewirkt wird. Die Kriechfunktion kann anschließend bei Vorliegen der nötigen Bedingungen wieder aktiviert werden, andernfalls bleibt die Reibungskupplung geöffnet. Bei einer Fahrpedalbetätigung wird hingegen in einen normalen Fahrmodus übergegangen und die Reibungskupplung vollständig geschlossen. Stellt sich ein sicherheitskritischer Fahrbetrieb ein oder ist eine maximal zulässige Motorbelastung erreicht bzw. überschritten, wird wie bei der Bremspedalbetätigung eine Anhaltefunktion aktiviert, durch welche ein vollständiges Öffnen der Reibungskupplung bewirkt wird. Die Kriechfunktion kann anschließend bei Vorliegen der nötigen Bedingungen wieder aktiviert werden, andernfalls bleibt die Reibungskupplung geöffnet.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Steuerungseinrichtung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Die Steuerungseinrichtung um- fasst Mittel, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel. Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugrup- pen des Antriebsstranges Daten auszutauschen. Bei den hardwareseitigen Mitteln der Steuerungseinrichtung handelt es sich ferner um einen Prozessor zur Datenverarbeitung und ggf. um einen Speicher zur Datenspeicherung. Bei den softwareseiti- gen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
So umfasst die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest eine Empfangsschnittstelle, die ausgebildet ist, zumindest ein Signal von einem Bedienelement, welches eine fahrerseitige Anforderung zum Aktivieren der Kriechfunktion anzeigt, ein Signal, eines Drehzahlsensors, das einen Zustand des Antriebsaggregats anzeigt, ein Signal eines Positions- bzw. Wegsensors, mit welchem auf einen im Getriebe eingelegten Gang geschlossen wird, ein Signal, eines Positions- bzw. Wegsensors, mit welchem eine Position bzw. eine Betätigung des Fahrpedals erfasst wird sowie ein Signal, eines Positions- bzw. Wegsensors, mit welchem eine Position bzw. eine Betätigung des Bremspedals erfasst wird, zu empfangen. Die Steuerungseinrichtung weist zudem eine Auswerteeinheit auf, um die empfangenen Eingangssignale bzw. die Information der empfangenen Eingangssignale auszuwerten. Anhand von empfangenen Eingangssignalen bzw. der Informationen von empfangenen Eingangssignalen bestimmt die Steuerungseinrichtung, ob die Kriechfunktion aktivierbar und von dem Fahrzeugführer angefordert ist. Falls die Kriechfunktion aktivierbar ist und das Kraftfahrzeug in dem Kriechbetrieb betrieben werden soll, dann wird die Kriechfunktion durch die Steuerungseinrichtung aktiviert. Über eine Sendeschnittstelle gibt die Steuerungseinrichtung Steuersignale an Antriebsstrangkomponenten aus, um das Kraftfahrzeug in dem Kriechbetrieb zu betrieben, wobei die Steuerungseinrichtung eine erste Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal erst freigibt, wenn zuvor eine zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal durch die Steuerungseinrichtung aktiviert wurde.
Die Steuerungseinrichtung kann beispielsweise als zentrales Steuergerät oder als Getriebesteuergerät ausgebildet sein. Die zuvor genannten Signale sind als nur beispielhaft anzusehen und sollen die Erfindung nicht beschränken. Die erfassten Ein- gangssignale und die ausgegebenen Steuersignale können über einen Fahrzeugbus, beispielsweise über einen CAN-Bus übertragen werden.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches wenn es auf einem Prozessor einer Steuerungseinrichtung läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Im Folgenden wird das Grundprinzip der Erfindung, welche mehrere Ausführungsformen zulässt, an Hand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Antriebsstrangs mit einem automatisierten Schaltgetriebe;
Fig. 2 ein Diagramm, in welchem eine Brems- und eine Fahrpedalposition über die Zeit dargestellt sind;
Fig. 3 ein erstes Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 4 ein zweites Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Kriech betriebs eines Kraftfahrzeugs; Fig. 5 ein Kennfeld zur Ermittlung eines Kupplungsmoments in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung und einem Fahrwiderstand;
Fig. 6 ein drittes Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 7 ein Kennlinienverlauf eines Kupplungsmoments über die Zeit und
Fig. 8 ein zweiter Kennlinienverlauf eines Kupplungsmoments über die Zeit.
Fig. 1 zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der dargestellte Antriebsstrang ein Antriebsaggregat 1 und ein Getriebe 2 umfasst, wobei das Getriebe 2 zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 3 des Antriebsstrangs gestaltet ist. Das Getriebe 2 ist vorzugsweise als automatisches bzw. automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet und wandelt Drehzahlen und Drehmomente des Antriebsaggregats 1 und stellt so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats 1 am Abtrieb 3 bereit. Gemäß Fig. 1 ist zwischen das Antriebsaggregat 1 und das Getriebe 2 eine Reibungskupplung 4 geschaltet, welche hier als automatisierte Schalt- bzw. Anfahrkupplung ausgebildet ist. Dem Antriebsaggregat 1 ist eine Motorsteuerungseinrichtung 5 und dem Getriebe 2 ist eine Getriebesteuerungseinrichtung 6 zugeordnet. Der Betrieb des Antriebsaggregats 1 wird mit Hilfe der Motorsteuerungseinrichtung 5 gesteuert und/oder geregelt, wozu das Antriebsaggregat 1 mit der Motorsteuerungseinrichtung 5 Daten 7 austauscht. Der Betrieb des Getriebes 2 wird von der Getriebesteuerungseinrichtung 6 gesteuert und/oder geregelt, wozu die Getriebesteuerungseinrichtung 6 mit dem Getriebe 2 Daten 8 austauscht. Gemäß Fig. 1 tauschen ferner die Motorsteuerungseinrichtung 5 und die Getriebesteuerungseinrichtung 6 untereinander Daten 9 aus. Der Betrieb der Reibungskupplung 4 wird hier ebenfalls von der Getriebesteuerungseinrichtung 6 gesteuert und/oder geregelt, wozu die Getriebesteuerungseinrichtung 6 mit der Reibungskupplung 4 Daten 13 austauscht. Alternativ könnte der Betrieb der Reibungskupplung 4 von einer hier nicht gezeigten Kupplungssteuerungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt werden, welche dann mit der Reibungskupplung 4, der Getriebe- Steuerungseinrichtung 6 und der Motorsteuerungseinrichtung 5 Daten austauschen kann.
Ferner werden der Getriebesteuerungseinrichtung 6 Daten 12 über eine Position bzw. einen Betätigungsgrad eines Bremspedals 15 und der Motorsteuerungseinrichtung 5 Daten 11 über eine Position bzw. einen Betätigungsgrad eines Fahr- bzw. Gaspedals 14 bereitgestellt. Die Position bzw. der Betätigungsgrad des Bremspedals 15 kann mittels einem an dem Bremspedal 15 angeordneten Weg- bzw. Positionssensors und die Position bzw. der Betätigungsgrad des Fahrpedals 14 kann mittels einem an dem Fahrpedal 14 angeordneten Weg- bzw. Positionssensors erfasst werden.
Gemäß Fig. 1 werden der Getriebesteuerungseinrichtung 6 von weiteren, hier nicht dargestellten Sensoren Daten 10 bereitgestellt, auf Grundlage derer die Getriebesteuerungseinrichtung 6 den Betrieb des Getriebes 2 und der Reibungskupplung 4 steuert und/oder regelt. Auch werden der Motorsteuerungseinrichtung 5 von weiteren, hier nicht dargestellten Sensoren Daten 16 bereitgestellt, auf Grundlage derer die Motorsteuerungseinrichtung 5 den Betrieb des Antriebsaggregats 1 steuert und/oder regelt.
Vorliegend ist nun vorgesehen, dass ein Aktivieren einer ersten Teilfunktion der Kriechfunktion, bei welcher die Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal erfolgt, eine bereits aktivierte zweite Teilfunktion der Kriechfunktion voraussetzt, bei welcher die Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal erfolgt. Dabei wird durch eine Steuerungseinrichtung, beispielsweise die Getriebesteuerungseinrichtung 6, das in Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 6 als Ablaufdiagramm dargestellte Verfahren vollzogen, auf welches nachfolgend unter Zuhilfenahme der Figuren eingegangen werden soll.
Aus dem in Fig. 2 gezeigten Diagramm geht hervor, dass sich ein Ankriechen des Kraftfahrzeuges mittels aktivierter Kriechfunktion und ein Anfahren des Kraftfahrzeuges mittels einer aktivierten Anfahrfunktion nicht ausschließen. Vielmehr zeigt Fig. 2, dass das Ankriechen dem Anfahren vorausgeht und das Kraftfahrzeug schon früher in Bewegung setzt. Im Bereich A ist das Bremspedal 15 von dem Fahrzeugführer vollständig bzw. nahezu vollständig niedergedrückt und die Reibungskupplung 4 ist vollständig geöffnet, so dass sowohl bei der Anfahrfunktion als auch bei der Ankriechfunktion kein Antriebsmoment über die Reibungskupplung 4 übertragen und das Kraftfahrzeug im Stillstand gehalten wird. Im Bereich B löst der Fahrzeugführer langsam das Bremspedal 15. Bei aktivierter Anfahrfunktion bleibt die Reibungskupplung 4 geöffnet und das Kraftfahrzeug wird weiterhin im Stillstand gehalten. Die Kriechfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs des Kraftfahrzeugs umfasst eine erste Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal 15 und eine zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal 15. Bei aktivierter Kriechfunktion wird bereits im Bereich B die Reibungskupplung 4 teilweise geschlossen, also in einem Kupplungsschlupf betrieben. Das Kraftfahrzeug setzt sich in diesem Bereich bereits in Bewegung, wenn das über die Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment den Fahrwiderstand bzw. das Fahrwiderstandsmoment übersteigt. Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, dass ein Aktivieren der ersten Teilfunktion der Kriechfunktion, bei welcher die Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal 15 erfolgt, eine bereits aktivierte zweite Teilfunktion der Kriechfunktion voraussetzt, bei welcher die Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal 15 erfolgt. Im Bereich C signalisiert der Kraftfahrzeugführer durch das Betätigen des Fahrpedals 14 einen Anfahrwunsch, woraufhin die Anfahrfunktion aktiv wird. Bei aktiver Anfahrfunktion wird in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung die Reibungskupplung 4 weiter in Richtung„geschlossen" positioniert und die Drehzahl bzw. das Moment des Antriebsaggregats 1 wird erhöht, wodurch das Kraftfahrzeug beschleunigt wird. Nach erfolgtem Anfahren des Kraftfahrzeugs wird die Reibungskupplung 4 schließlich vollständig geschlossen und das Kraftfahrzeug wird mit einem entsprechenden Fahrprogramm betrieben.
Gemäß Fig. 3 befindet sich das Kraftfahrzeug zu Beginn des Verfahrens in einem Stillstand oder rollt mit geringer Geschwindigkeit. In einem ersten Schritt wird geprüft, ob die Kriechfunktion von einem Fahrzeugführer angefordert wird. Der Fahrzeugführer kann die Kriechfunktion beispielsweise durch eine Betätigung eines Schalters bzw. Tasters oder über eine Menüeinstellung eines Bordcomputers anfordern. Wird registriert, dass die Kriechfunktion angefordert ist, dann wird in einem weiteren Verfahrensschritt überprüft, ob das Antriebsaggregat 1 läuft. Falls ein stillstehendes Antriebsaggregat erkannt wird, dann wird die Kriechfunktion nicht aktiviert. Bei laufendem Antriebsaggregat 1 wird als weitere Bedingung zur Aktivierung der Kriechfunktion geprüft, ob ein Anfahrgang in dem Getriebe 2 eingelegt ist. Befindet sich das Getriebe 2 in einer Neutralposition, dann wird die Kriechfunktion nicht aktiviert, wohingegen bei eingelegtem Anfahrgang in einem weiteren Verfahrensschritt die Position des Fahrpedals 14 überprüft wird. Falls das Fahrpedal 14 betätigt ist, wird die Aktivierung der Kriechfunktion verhindert, da ein betätigtes Fahrpedal 14 als Anfahrwunsch des Fahrzeugführers gewertet wird. Wird jedoch festgestellt, dass das Fahrpedal 14 nicht betätigt ist, dann wird in einem weiteren Verfahrensschritt geprüft, ob ein aktueller Fahrwiderstand bekannt ist. Ist der Fahrwiderstand nicht bekannt, dann wird die Kriechfunktion zunächst nicht aktiviert und es wird der Fahrwiderstand durch dem Fachmann hinlänglich bekannte Verfahren ermittelt. Da der Luftwiderstand aufgrund des Fahrzeugstillstands bzw. der geringen Fahrzeuggeschwindigkeit vernachlässigbar ist, kann der Fahrwiderstand aus der Summe des Rollwiderstands und des Steigungswiderstands unter Berücksichtigung der Fahrzeugmasse gebildet werden.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird überprüft, ob eine aktuelle Position des Bremspedals 15 ausgehend von einem vollständig niedergedrückten Bremspedal 15 einen vorgegebenen Schwellwert erreicht bzw. unterschritten hat. Die Kriechfunktion wird nicht aktiviert, wenn ausgehend von einem vollständig niedergedrückten Bremspedal 15 der Schwellwert nicht erreicht bzw. nicht unterschritten wird, das Bremspedal 15 also in einem Bereich zwischen einem vollständig niedergedrückten Bremspedal 15 und dem Schwellwert betätigt wird.
Wird hingegen das Bremspedal 15 soweit in Richtung„nicht betätigt" positioniert, dass der Schwellwert unterschritten wird, dann wird in einem weiteren Verfahrensschritt geprüft, ob das Bremspedal 15 noch betätigt ist. Falls hierbei festgestellt wird, dass das Bremspedal 15 nicht betätigt ist, dann wird die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion„Logik 2" aktiviert. Diese zweite Teilfunktion der Kriechfunktion wird später unter Bezugnahme der Fig. 6 näher erläutert. Falls jedoch festgestellt wird, dass das Bremspedal in einem Bereich zwischen einer nicht betätigten Position und dem Schwellwert betätigt ist, wird weiterhin geprüft, ob die erste bzw. die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion bereits aktiv ist. Falls weder die erste noch die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion aktiv ist, ist die erste Teilfunktion der Kriechfunktion „Logik 1" nicht verfügbar und das Verfahren beginnt von neuem.
Eine erstmalige Aktivierung der ersten Teilfunktion der Kriechfunktion„Logik 1" setzt somit voraus, dass die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion„Logik 2" bereits aktiviert ist, also das Bremspedal 15 zunächst in eine nicht betätigte Position verstellt wurde. Somit führt nicht das Lösen des Bremspedals 15 aus der vollständig niedergedrückten Position heraus zum Aktivieren der ersten Teilfunktion der Kriechfunktion. Erst nachdem das Bremspedal 15 aus seiner nicht betätigten Position heraus niedergedrückt bzw. betätigt wird, führt dies zum erstmaligen Aktivieren der ersten Teilfunktion. Eine Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal 15 zur Nachbildung eines von einem Automatikgetriebe bekannten Wandlerverhaltens kann somit nur ausgehend von einem zunächst vollständig gelösten Bremspedal 15 erfolgen.
Unter Bezugnahme der Fig. 4 soll nun die erste Teilfunktion der Kriechfunktion näher erläutert werden. Wurde die erste Teilfunktion der Kriechfunktion wie zuvor beschrieben aktiviert, dann wird zunächst ein Kupplungsmoment in Abhängigkeit von der Bremspedalbetätigung und dem aktuellen Fahrwiderstand aus einem Kennfeld ermittelt und die Reibungskupplung 4 soweit geschlossen, dass das ermittelte Kupplungsmoment übertragen wird. Parallel hierzu wird das Fahrzeugverhalten beobachtet. Dann, wenn sich das Kraftfahrzeug zu früh in Bewegung setzt, über die Reibungskupplung also ein zu hohes Kupplungsmoment übertragen wird, wird das aus dem Kennfeld ermittelte Kupplungsmoment entsprechend reduziert. Befindet sich das Kraftfahrzeug bei der eingestellten Bremspedalstellung hingegen weiterhin im Stillstand, dann wird das aus dem Kennfeld ermittelte Kupplungsmoment entsprechend erhöht. In einem weiteren Verfahrensschritt wird geprüft, ob sich die Reibungskupplung 4 im Haften befindet. Eine haftende Reibungskupplung 4 kann festgestellt werden, wenn die Getriebeeingangswellendrehzahl der Drehzahl des Antriebsaggregats 1 entspricht. Haftet die Reibungskupplung 4, dann wird die Reibungskupplung 4 nicht weiter geschlossen, da dieses Schließen an dem dann vorlie- genden Fahrzeugverhalten keine Änderung bewirken würde. Befindet sich die Reibungskupplung 4 hingegen weiterhin im Schlupf, dann wird überprüft, ob eine aktuelle Fahrzeugbeschleunigung eine maximal zulässige Fahrzeugbeschleunigung überschreitet. Wird die maximal zulässige Fahrzeugbeschleunigung überschritten, dann spricht dies dafür, dass über die Reibungskupplung 4 ein zu hohes Kupplungsmoment übertragen wird. In diesem Fall wird die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung durch langsames Öffnen der Reibungskupplung 4 abgebaut.
Befindet sich die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung hingegen in einem erlaubten Beschleunigungsbereich, dann ist weiter vorgesehen, sowohl einen Kupplungsmomen- tengradienten als auch das über die Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment auf hierfür vorgesehene Grenzwerte zu begrenzen. Dies ist erforderlich, da die Reibungskupplung 4 während des Kriech betriebs nur in einem eingeschränkten Bereich betrieben werden darf, um die Belastung der Reibungskupplung 4 und somit den Kupplungsverschleiß in Grenzen zu halten.
Ein Kennfeld zur Ermittlung des Kupplungsmoments in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung und einem aktuellen Fahrwiderstand ist in Fig. 5 dargestellt. Die Bremspedalwerte sind hier negativ dargestellt, wobei bei einem Bremspedalwert von -30 das Bremspedal 15 weiter niedergedrückt ist, ein Bremsdruck bzw. eine Bremskraft also größer ist, als bei einem Bremspedalwert von beispielsweise -10. Löst der Fahrzeugführer beispielsweise ausgehend von dem Bremspedalwert -30 das Bremspedal 15, dann wird von einem Kennlinienwert links im Diagramm zu einem Kennlinienwert rechts im Diagramm übergegangen, wobei die Reibungskupplung 4 in Richtung„schließen" betätigt wird. Betätigt der Fahrzeugführer anschließend das Bremspedal 15 wieder fester, dann wird die Reibungskupplung 4 wieder in Richtung„öffnen" betätigt und es wird ein geringeres Kupplungsmoment übertragen. Hierbei fungiert das Bremspedal 15 im Grunde gleichzeitig als Brems- und als Kupplungspedal und es kann in vorteilhafter Weise das von einem Automatikgetriebe bekannte Wandlerverhalten nachgebildet werden.
Unter Bezugnahme der Fig. 6 soll nun die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion näher erläutert werden. Wurde die zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriech betriebs bei nicht betätigtem Bremspedal 15 wie zuvor beschrieben aktiviert, dann wird die Reibungskupplung 4 zunächst so weit geschlossen, dass über die Reibungskupplung 4 ein Kupplungsmoment übertragen wird, welches unterhalb des berechneten Kupplungsmoments liegt, das für das Überwinden des Fahrwiderstandes bzw. des Fahrwiderstandsmoments nötig ist. Da der Fahrwiderstand bzw. das Fahrwiderstandsmoment durch eine Berechnung bzw. Schätzung nicht exakt bestimmt werden kann, wird hierdurch vermieden, dass die Reibungskupplung 4 aufgrund von Unge- nauigkeiten in der Berechnung bzw. Schätzung zu Beginn des Verfahrens zu weit geschlossen und dadurch eine Ruckbewegung des Kraftfahrzeugs spürbar wird.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird geprüft, ob sich die Reibungskupplung 4 im Haften befindet. Haftet die Reibungskupplung 4, dann wird die Reibungskupplung 4 nicht weiter geschlossen, da dieses Schließen an dem dann vorliegenden Fahrzeugverhalten keine Änderung bewirken würde. Befindet sich die Reibungskupplung 4 hingegen weiterhin im Schlupf, dann wird überprüft, ob sich die Reibungskupplung 4 zuvor bereits in einem haftenden Zustand befunden hat. An einer haftenden Reibungskupplung 4 könnte sich beispielsweise bei einer Einfahrt in eine Fahrbahnsteigung und einer damit einhergehenden Erhöhung des Fahrwiderstands erneut ein Kupplungsschlupf einstellen. Wird eine derartige Situation erkannt, dann wird die Reibungskupplung 4 derart geschlossen, dass sich ein steiler Kupplungsmomenten- gradient einstellt, das Kupplungsmoment also verhältnismäßig schnell aufgebaut wird. Dadurch wird die Reibungskupplung 4 zügig wieder ins Haften gebracht.
Dann hingegen, wenn sich die Reibungskupplung 4 noch nicht in einem haftenden Zustand befunden hat, wird in einem weiteren Verfahrensschritt überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug in einem Stillstand befindet. Ein Fahrzeugstillstand kann beispielsweise mittels eines Drehzahlsensors, eines Geschwindigkeitssensors oder eines Beschleunigungssensors festgestellt werden. Ein Drehzahlsensor kann hierzu beispielsweise eine Getriebeeingangs- oder eine Getriebeabtriebsdrehzahl erfassen, während ein Geschwindigkeitssensor beispielsweise eine Vorderachsgeschwindigkeit ermitteln kann. Wird hierbei ein Fahrzeugstillstand festgestellt, dann wird die Reibungskupplung 4 weiter in Richtung„schließen" betätigt. Befindet sich das über die Reibungskupplung 4 übertragenen Kupplungsmoment noch unterhalb des zu überwindenden Fahrwiderstandsmoments, dann wird die Reibungskupplung 4 zunächst derart geschlossen, dass sich ein steiler Kupplungsmomentengradient einstellt, da zunächst einmal dieses Fahrwiderstandsmoment überwunden werden muss, bevor sich das von der Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment auf die Fahrzeugbewegung auswirken kann. Ist hingegen das über die Reibungskupplung 4 übertragenen Kupplungsmoment größer oder gleich dem zu überwindenden Fahrwiderstandsmoment, dann wird die Reibungskupplung 4 derart geschlossen, dass sich ein flacher Kupplungsmomentengradient einstellt, da sich das von der Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment direkt auf die Fahrzeugbewegung auswirkt.
Wird jedoch in dem zuvor erwähnten Verfahrensschritt festgestellt, dass sich das Kraftfahrzeug nicht in einem Stillstand befindet, dann wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt geprüft, ob bereits beim Eintritt in die Ankriechfunktion„Logik 2" eine Fahrzeugbewegung vorlag und das über die Reibungskupplung 4 übertragenen Kupplungsmoment noch unterhalb des zu überwindenden Fahrwiderstandsmoments befindet. Wird eine solche Situation erkannt, dann wird auch hier die Reibungskupplung 4 zunächst derart geschlossen, dass sich ein steiler Kupplungsmomentengradient einstellt. Liegt eine solche Situation hingegen nicht vor, dann wird überprüft, ob sich die Getriebeeingangsdrehzahl an die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 annähert. Fall eine solche Annäherung erkannt wird, wird die Reibungskupplung 4 entsprechend langsamer geschlossen, wodurch sich an der Reibungskupplung 4 ein flacherer Kupplungsmomentengradient einstellt. Durch diesen flacheren Kupplungs- momentengradienten kann ein Übergang zu einer haftenden Reibungskupplung 4 komfortabler erfolgen. Nähert sich die Getriebeeingangsdrehzahl jedoch nicht an die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 an, dann wird in einem weiteren Verfahrensschritt überprüft, ob eine aktuelle Fahrzeugbeschleunigung eine maximal zulässige Fahrzeugbeschleunigung überschreitet. Wird die maximal zulässige Fahrzeugbeschleunigung überschritten, dann spricht dies dafür, dass über die Reibungskupplung 4 ein zu hohes Kupplungsmoment übertragen wird. In diesem Fall wird die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung durch langsames Öffnen der Reibungskupplung 4 abgebaut. Befindet sich die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung hingegen in einem erlaubten Beschleunigungsbereich und keine der bisherigen Bedingungen ist erfüllt, dann ist vorgesehen, dass die Reibungskupplung 4 derart geschlossen wird, dass sich an der Reibungskupplung 4 ein mittlerer Kupplungsmomentengradient einstellt.
Das Schließen bzw. Öffnen der Reibungskupplung 4 kann somit je nach erfüllter Bedingung mit unterschiedlichen Kupplungsmomentengradienten erfolgen. Durch die Anwendung von verschiedenen Kupplungsmomentengradienten kann die Reibungskupplung 4 zügig das gewünschte Kriechmoment übertragen und ein Übergang von einer schlupfenden Reibungskupplung 4 in den haftenden Zustand kann trotzdem sanft, also ohne spürbaren Kupplungsruck, erfolgen.
Weiter ist vorgesehen, beim Schließen der Reibungskupplung 4 sowohl ein Kupplungsmomentengradient als auch das über die Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment auf hierfür vorgesehene Grenzwerte zu begrenzen. Dies ist erforderlich, da die Reibungskupplung 4 während des Kriechbetriebs nur in einem eingeschränkten Bereich betrieben werden darf, um die Belastung der Reibungskupplung 4 und somit den Kupplungsverschleiß in Grenzen zu halten.
In der Fig. 7 ist ein Verlauf eines Kupplungsmoments über die Zeit dargestellt, welcher sich bei aktivierter zweiter Teilfunktion„Logik 2" der Kriechfunktion für ein Ankriechen aus dem Stillstand heraus ergibt. Wurde das Bremspedal 15 durch den Fahrzeugführer vollständig gelöst, dann erfolgt zunächst ein Sprung auf ein Kupplungsmoment, welches geringfügig unterhalb des berechneten Kupplungsmoments liegt, das für das Überwinden des Fahrwiderstandes bzw. des Fahrwiderstandsmoments nötig ist. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt I dargestellt.
Wird während des Verfahrensablaufs der zweiten Teilfunktion festgestellt, dass sich das Kraftfahrzeug in einem Fahrzeugstillstand befindet, dann wird die Reibungskupplung 4 weiter in Richtung„schließen" betätigt. Befindet sich das über die Reibungskupplung 4 übertragenen Kupplungsmoment noch unterhalb des zu überwindenden Fahrwiderstandsmoments, dann wird die Reibungskupplung 4 zunächst derart geschlossen, dass sich ein steiler Kupplungsmomentengradient einstellt, da zunächst einmal dieses Fahrwiderstandsmoment überwunden werden muss, bevor sich das von der Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment auf die Fahrzeugbewegung auswirken kann. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt II dargestellt.
Ist das über die Reibungskupplung 4 übertragenen Kupplungsmoment schließlich größer oder gleich dem zu überwindenden Fahrwiderstandsmoment, dann wird die Reibungskupplung 4 derart geschlossen, dass sich ein weniger steiler Kupplungs- momentengradient einstellt, da sich das von der Reibungskupplung 4 übertragene Kupplungsmoment direkt auf die Fahrzeugbewegung auswirkt. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt III dargestellt.
An den Kennlinienabschnitt III schließt sich ein Kennlinienabschnitt IV an, in welchem die noch schlupfende Reibungskupplung 4 mit einem mittleren Kupplungsmomen- tengradienten weiter geschlossen wird.
Nähert sich die Getriebeeingangsdrehzahl an die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 an, dann wird die Reibungskupplung 4 entsprechend langsamer geschlossen, wodurch sich an der Reibungskupplung 4 ein flacher Kupplungsmomentengradient einstellt und ein Übergang zu einer haftenden Reibungskupplung 4 komfortabel erfolgen kann. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt V dargestellt.
Beim Kennlinienabschnitt VI befindet sich die Reibungskupplung 4 schließlich im haftenden Zustand in welchem die Reibungskupplung 4 nicht weiter geschlossen wird, da dieses Schließen an dem dann vorliegenden Fahrzeugverhalten keine Änderung bewirken würde. Folglich erfolgt im Kennlinienabschnitt keine Änderung des Kupplungsmoments mehr.
In der Fig. 8 ist ein Verlauf eines Kupplungsmoments über die Zeit dargestellt, welcher sich bei aktivierter zweiter Teilfunktion„Logik 2" der Kriechfunktion für ein Ankriechen bei bereits rollendem Kraftfahrzeug ergibt. Auch hier erfolgt zunächst ein Sprung auf ein Kupplungsmoment, welches geringfügig unterhalb des berechneten Kupplungsmoments liegt, das für das Überwinden des Fahrwiderstandes bzw. des Fahrwiderstandsmoments nötig ist, wenn das Bremspedal 15 vollständig gelöst wurde. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt I dargestellt.
Wird während des in Fig. 6 beschriebenen Verfahrensablaufs festgestellt, dass bereits beim Eintritt in die Ankriechfunktion„Logik 2" eine Fahrzeugbewegung vorlag und das über die Reibungskupplung 4 übertragenen Kupplungsmoment noch unterhalb des zu überwindenden Fahrwiderstandsmoments befindet, dann wird die Reibungskupplung 4 zunächst derart geschlossen, dass sich ein steiler Kupplungsmo- mentengradient einstellt. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt II dargestellt.
An den Kennlinienabschnitt II schließt sich ein Kennlinienabschnitt IV an, in welchem die noch schlupfende Reibungskupplung 4 mit einem mittleren Kupplungsmomen- tengradienten weiter geschlossen wird. Nähert sich die Getriebeeingangsdrehzahl an die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 an, dann wird die Reibungskupplung 4 entsprechend langsamer geschlossen, wodurch sich an der Reibungskupplung 4 ein flacher Kupplungsmomentengradient einstellt und ein Übergang zu einer haftenden Reibungskupplung 4 komfortabel erfolgen kann. Dies wird durch den Kennlinienabschnitt V dargestellt.
Beim Kennlinienabschnitt VI befindet sich die Reibungskupplung 4 schließlich im haftenden Zustand in welchem die Reibungskupplung 4 nicht weiter geschlossen wird, da dieses Schließen an dem dann vorliegenden Fahrzeugverhalten keine Änderung bewirken würde. Folglich erfolgt im Kennlinienabschnitt keine Änderung des Kupplungsmoments mehr.
Bezuqszeichen Antriebsaggregat
Getriebe
Abtrieb
Reibungskupplung
Motorsteuerungseinrichtung
Getriebesteuerungseinrichtung
Daten
Daten
Daten
Daten
Daten
Daten
Daten
Fahrpedal
Bremspedal
Daten

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Kriechbetriebs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang umfassend ein Antriebsaggregat (1), ein Getriebe (2) und eine zwischen dem Antriebsaggregat (1 ) und dem Getriebe (2) angeordnete Reibungskupplung (4), bei welchem eine Kriechfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs eine erste Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal (15) und eine zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal (15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilfunktion der Kriechfunktion erst nach bereits aktivierter zweiter Teilfunktion der Kriechfunktion aktivierbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teilfunktion aktiviert wird, wenn zumindest bei laufendem Antriebsaggregat (1 ), im Getriebe (2) ein Gang eingelegt und ein Fahrpedal (14) sowie das Bremspedal (15) nicht betätigt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teilfunktion aktiviert und die zweite Teilfunktion deaktiviert wird, wenn das Bremspedal (15) ausgehend von einer nicht betätigten Position heraus in eine Position verstellt wird, welche zwischen der nicht betätigten Position und einem vorgegebenen Schwellwert der Bremspedalposition bzw. des Bremsdrucks liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei aktivierter ersten Teilfunktion der Kriechfunktion das über die Reibungskupplung (4) übertragenen Kriechmoment aus einem Kennfeld in Abhängigkeit einer Bremspedalbetätigung und eines Fahrwiderstandes ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei erstmaligem Aktivieren der zweiten Teilfunktion der Kriechfunktion die Reibungskupplung (4) in eine Position verstellt wird, in welcher über die Reibungskupplung (4) ein Kriechmoment übertragen wird, welches geringfügig kleiner ist, als ein für das Ankriechen des Kraftfahrzeugs benötigtes Kupplungsmoment.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Reibungskupplung (4) durch die erste oder die zweite Teilfunktion der Kriechfunktion soweit geschlossen wurde, dass sich diese in einem haftenden Zustand befindet und weder das Fahrpedal (14) noch das Bremspedal (15) betätigt ist, die Reibungskupplung (4) um einen bestimmten Betrag weiter in Richtung schließen verstellt und das Antriebsaggregat (1 ) über eine Leerlaufdrehzahlregelung betrieben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlaufdrehzahlregelung des Antriebsaggregats (1) beendet wird, wenn eine Bremspedalbetätigung oder eine Fahrpedalbetätigung erfasst wird, wenn sich ein sicherheitskritischer Fahrbetrieb einstellt oder eine maximal zulässige Motorbelastung erreicht bzw. überschritten wird.
8. Steuerungseinrichtung zur Steuerung eines Kriech betriebs eines Kraftfahrzeugs umfassend zumindest eine Empfangsschnittstelle, die ausgebildet ist, Signale von Antriebsstrangkomponenten zu empfangen, eine Auswerteeinheit, um die empfangenen Eingangssignale bzw. die Information der empfangenen Eingangssingale auszuwerten und eine Sendeschnittstelle, um Steuersignale an Antriebsstrangkomponenten auszugeben, wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, den Kriechbetrieb des Kraftfahrzeugs mittels einer Kriechfunktion zu steuern, wobei die Steuerungseinrichtung eine erste Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei betätigtem Bremspedal (15) erst freigibt, wenn zuvor eine zweite Teilfunktion zur Steuerung des Kriechbetriebs bei nicht betätigtem Bremspedal (15) durch die Steuerungseinrichtung aktiviert wurde.
9. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 8, durch welche ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7 durchführbar ist.
10. Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf ei- nem Computer oder auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere einer Steuerungseinrichtung gemäß Anspruch 8, ausgeführt wird.
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