WO2017144362A1 - Schutzvorrichtung für einen antriebsstrang eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Schutzvorrichtung für einen antriebsstrang eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2017144362A1
WO2017144362A1 PCT/EP2017/053611 EP2017053611W WO2017144362A1 WO 2017144362 A1 WO2017144362 A1 WO 2017144362A1 EP 2017053611 W EP2017053611 W EP 2017053611W WO 2017144362 A1 WO2017144362 A1 WO 2017144362A1
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motor vehicle
speed
travel
rolling
automatic transmission
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PCT/EP2017/053611
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Philipp Seyberth
Michael Schneider
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Audi Ag
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type

Definitions

  • the invention relates to a protective device for a drive train of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle and a method for operating a motor vehicle according to the preamble of claim 8.
  • Many modern motor vehicles are equipped with an automatic transmission, by means of which a driving force from an engine of the motor vehicle is forwarded to respective driven wheels of the motor vehicle.
  • the automatic transmission automatically adjusts a transmission ratio to an accelerator pedal specification, to a driving speed and / or to a rotational speed of the engine of the motor vehicle.
  • a hydraulic converter can serve, for example, to reduce respective loads on the drive train when starting from a standing position.
  • a control of a mountain holding device for a motor vehicle is known.
  • it is provided to block respective wheels of a motor vehicle standing on a slope by engaging a bypass clutch.
  • a bypass clutch also in this case, therefore, a part of the transmission is loaded to hold the motor vehicle.
  • this bypass clutch must first be disengaged again to start again. This can possibly lead to a delay during startup.
  • Object of the present invention is to provide a protective device for a motor vehicle, by means of which a drive train of the motor vehicle can be protected. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a motor vehicle whose drive train is particularly well protected against damage. In addition, it is an object of the present invention to provide a method for operating a motor vehicle, in which a load of the drive train is particularly low.
  • a first aspect of the invention relates to a protective device for a drive train of a motor vehicle with a motor and an automatic transmission. transmission, which comprises at least one hydraulic converter.
  • the protective device comprises a sensor device and a control device, wherein the sensor device is adapted to detect a rolling movement of the motor vehicle against the selected direction of travel of an engaged gear of the automatic transmission and wherein the control device is adapted to a brake system of the motor vehicle as a function of the detected rolling movement in order to limit a rolling speed of the motor vehicle against the selected direction of travel to a maximum speed.
  • the hydraulic converter may for example also be referred to as a hydrodynamic converter.
  • the engine of the motor vehicle can be designed, for example, as an internal combustion engine or electric motor.
  • the maximum speed can be a fixed maximum speed.
  • the maximum speed can also be adapted to certain parameters, for example to the engaged gear of the automatic transmission. For example, a higher maximum speed may be allowed if the motor vehicle rolls backwards when a forward gear is engaged, than when it rolls forward when the reverse gear is engaged. In this case, the drive train is loaded in both cases, for example, the same.
  • the brake system includes, for example, respective normal driving brakes, by means of which a rotational movement of the respective wheels of the motor vehicle can be braked.
  • respective brakes of the brake system are designed as a disc brake or drum brake, which are arranged on the chassis of the motor vehicle.
  • the invention is based on the finding that special hydraulic effects can occur in the hydraulic converter when the rolling speed exceeds a certain speed counter to the selected direction of travel. Then, there may be a sudden increase in the transmitted torque from the wheels to downstream in the transmission direction transmission parts behind the hydraulic converter. In particular, suddenly a large force can act counter to its direction of rotation on the engine. This sudden increase in force can damage parts of the gearbox and / or motor. For example, this sudden increase in force can turn the motor against its normal operating direction, which can result in damage to moving parts.
  • the invention is based on the finding that a standstill of the motor vehicle can only be detected metrologically with great effort.
  • a necessary sensor for detecting a rolling motion, in particular against a selected direction of travel, however, is already usually integrated in a motor vehicle for other purposes.
  • a sensor, however, which can reliably detect a speed of zero, however, is very expensive and often not yet available.
  • a scheme is complicated, by means of which the motor vehicle can be kept at a standstill.
  • the invention is based on the finding that a motor vehicle is often not completely stopped by the driver on a slope, in which case, for example, conventional hill hold systems can then hold the motor vehicle. For example, drivers often let their motor vehicles roll out on a slope, which can then quickly lead to a backward rolling movement against the selected direction of travel. In this case, however, there is no longer an automatic activation of a hill hold system and / or a Hill Start Assist.
  • the protection device is also advantageous in that the brake system of the motor vehicle is used to limit the maximum speed.
  • the brake system is a system which is just designed to reduce or limit the speed of a motor vehicle. Accordingly, this only results in one Low wear, with respective wear parts of the brake system can also be easily and inexpensively replaced. If, however, parts of the gearbox are used to limit the speed, additional wear occurs here. To replace respective parts of the transmission when worn is expensive and expensive compared to replacement of respective parts of the brake system.
  • a brake system can react much faster than, for example, respective coupling elements for blocking an automatic transmission.
  • the protective device thus allows the driver to restart particularly quickly when the rolling movement is limited to the maximum speed, contrary to the selected direction of travel.
  • additional moving parts such as special clutches are necessary, whereby this transmission is more expensive and heavier.
  • the control device is designed as part of an engine control unit of the motor vehicle.
  • the engine control unit usually already includes the necessary hardware in order to generate the control commands necessary for operating the protection device.
  • other methods for protecting a drive train are usually already implemented in the engine control unit of the motor vehicle.
  • the engine control unit without further modification provide the necessary reliability and performance for controlling the protection device.
  • the sensor device is formed as part of the engine control unit of the motor vehicle.
  • an engine control unit already comprises sensors by means of which a reverse rotation of parts of the drive train can be detected or detected.
  • the engine control unit can be easily connected to respective sensors which allow such detection.
  • the necessary data for operating the protective device are therefore already usually present in an engine control unit. Due to the design of the sensor device as part of the engine control unit, the protective device can thus be particularly cost-effective.
  • the control device comprises an interface to a brake control device, by means of which the brake system of the motor vehicle can be controlled.
  • control device of the protection device is designed as part of the engine control unit of the motor vehicle and the engine control unit now includes a corresponding interface, by means of which the engine control unit can also control the brake system of the motor vehicle.
  • the protective device is particularly inexpensive and easy to integrate in the motor vehicle.
  • the predetermined maximum speed is less than or equal to 5 km / h, in particular less than or equal to 3 km / h.
  • a low speed can be particularly reliably prevented that it comes to unwanted hydraulic effects or hydrodynamic effects in the hydraulic converter and thus to an abrupt increase in force force feedback from the wheels in the remaining drive train in a rolling movement against the selected direction of travel.
  • a driver can control the motor vehicle particularly well at such a low rolling speed against the selected direction of travel.
  • the driver can, for example, avoid obstacles in an unintentional reverse rolling on a slope and / or initiate an additional braking operation in good time.
  • the rolling speed is less than or equal to a walking speed or walking speed, so that even pedestrians can avoid the motor vehicle without difficulty.
  • the hydraulic converter is designed as a hydraulic torque converter.
  • a hydraulic torque converter allows for the automatic transmission particularly gentle starting of the motor vehicle. With a hydraulic torque converter, however, special hydrodynamic effects may occur particularly quickly in the event of a rolling movement against the selected direction of travel. However, this is reliably prevented by the protection device.
  • the hydraulic torque converter may, for example, also be referred to as a hydrodynamic torque converter and designed, for example, as a Trilok converter.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle.
  • the motor vehicle is equipped with a protective device according to the first aspect of the invention.
  • a protective device according to the first aspect of the invention As a result, damage to the drive train can be prevented particularly reliably.
  • the features and advantages resulting from the use of the protective device according to the first aspect of the invention are to be taken from the descriptions of the first aspect of the invention, with advantageous embodiments of the first aspect of the invention being regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.
  • a third aspect of the invention relates to a method for operating a motor vehicle having an engine, a brake system and an automatic transmission, which comprises at least one hydraulic converter.
  • a rolling movement of the motor vehicle is detected against the selected direction of travel of an engaged gear of the automatic transmission.
  • the brake system is controlled in response to the detected rolling motion such that a rolling speed of the motor vehicle is limited against the selected direction of travel to a maximum speed. This can reliably prevent damage to a drive train of the motor vehicle during a rolling movement against the selected direction of travel of an engaged gear of the automatic transmission.
  • the motor vehicle comprises a protective device according to the first aspect of the invention and / or is designed as a motor vehicle according to the second aspect of the invention.
  • a first maximum speed to be predetermined for a rolling movement against a selected forward direction of travel, and a second maximum speed for a rolling movement against a selected reverse direction of travel.
  • a first maximum speed for a reverse rolling motion at an engaged forward drive such as the gear D of the automatic transmission
  • a second maximum speed for a Vorwartsroll Gay at an engaged reverse gear which may be referred to as gear R, for example.
  • gear R a second maximum speed for a Vorwartsroll Gay at an engaged reverse gear
  • the automatic transmission here has different ratios, which can lead to hydraulic effects in the hydraulic converter or damage of the drive train even at different speeds.
  • the maximum speed for a forward roll motion may be less than the maximum speed for a rollback roll motion to better protect the driveline.
  • the rolling speed of the motor vehicle is limited to a maximum speed at which a rotational speed of a turbine wheel of the hydraulic converter generated by the rolling movement against the selected direction of travel to a predetermined maximum difference and / or a predetermined minimum difference having a speed generated by the motor at a pumping wheel of the hydraulic converter.
  • a type of adaptive maximum speed is predetermined, which takes into account the actual conditions in the hydraulic converter, in order to avoid an abrupt increase in the torque transmission from the wheels in the direction of the engine.
  • the drive train of the motor vehicle can be protected particularly well.
  • the driver of the motor vehicle can also actuate an accelerator pedal of the motor vehicle when reversing, whereby first the speed of the motor and thus also of the pump wheel of the hydraulic converter is increased.
  • the increased by the operation of the accelerator pedal motor power still may not be sufficient to keep the motor vehicle on a slope or to limit the rolling movement against the selected direction of travel to a sufficient speed to avoid damage to the drive train.
  • the increased speed of the pump can be considered but so by the protection device.
  • the automatic transmission for example, have chosen different forward gears.
  • the automatic selections of the automatic transmission can be manually limited to certain gears.
  • the selected gear of the automatic transmission can be set completely manually even in many motor vehicle models.
  • the set ratio or the set gear of the automatic transmission can also have an influence on the speed at which the drive train should be usefully protected. In other words, therefore, the maximum speed can also be selected as a function of the respective engaged gear.
  • the respective rotational speeds of the turbine wheel and of the pump wheel of the hydraulic converter can also be detected, for example, by means of the sensor device. In particular, it can thus be avoided that an output speed of the motor approaches a speed induced by the rolling motion at the output of the hydraulic converter. Thus, particularly reliable hydraulic effects can be avoided in the torque converter, whereby a stalling of the engine can be prevented.
  • the single FIGURE shows a schematic side view of a motor vehicle, which is located in a steep slope and is equipped with a protective device for its drive train.
  • the figure shows a schematic side view of a motor vehicle 10 with a drive train 12.
  • This drive train 12 includes a motor 14, which is designed for example as an internal combustion engine or electric motor. From this engine 14, power can be transmitted via an automatic transmission 16 to respective wheels 24 of the motor vehicle 10.
  • the automat! kg transmission 16 includes a hydraulic converter 18, which is designed for example as a Trilok converter.
  • the hydraulic converter 18 comprises a pump wheel 20 driven by the motor 14 and a turbine wheel 22, by means of which respective wheels 24 of the motor vehicle 10 are drivable.
  • the pumping wheel 20 and the turbine wheel 22 are hydraulically coupled by means of a fluid in the hydraulic converter 18 for transmitting power.
  • the hydraulic converter 18 facilitates starting of the motor vehicle 10 with the lowest possible load on the drive train 12.
  • the motor vehicle 10 stands on a slope, which is indicated in the figure by the angle 26.
  • the normal forward direction of travel of the motor vehicle 10 is illustrated by arrow 28.
  • a forward drive gear is engaged as a gear, whereby a selected direction of travel corresponds to the arrow 28.
  • the gradient is so great that the motor vehicle 10 can not be held in place on the slope by a stall moment due to the idle engine 14.
  • the motor vehicle 10 comprises a protective device 32 for the drive train 12.
  • This protective device 32 comprises a sensor device 34 and a control device 36.
  • the sensor device 34 is designed for a rolling movement of the motor vehicle 10 against the selected direction of travel of the engaged gear of the automatic transmission 16 capture.
  • the control device 36 is configured to control a brake system 38 of the motor vehicle 10 as a function of the detected rolling movement, in order to limit a rolling speed of the motor vehicle 10 against the selected direction of travel to a maximum speed.
  • the brake system 38 includes the regular driving brakes of the motor vehicle 10 and can reduce the rolling motion of the motor vehicle 10 by braking the wheels 24.
  • the rolling speed of the motor vehicle 10 against the selected direction of travel can be limited to a speed at which there is no damage to the drive train 12 and in particular to a stalling of the engine 14.
  • no elaborate sensor system is necessary, which detects a stop of the motor vehicle 10.
  • the motor vehicle 10 does not have to be completely stopped by the driver, so that the protective device 32 is activated.
  • a regular mountaineering device requires that a motor vehicle be brought to a complete halt so that a corresponding system keeps the motor vehicle on the hill.
  • the brake system 38 is designed to be able to brake the motor vehicle 10 without causing unnecessary wear.
  • deceleration by means of the automatic transmission 16 would lead to wear in the case of a part of the motor vehicle 10 which is only expensive to service.
  • the protective device 32 can be designed as an engine control unit of the motor vehicle 10.
  • An engine control unit of a motor vehicle often already monitors both the speed of the motor vehicle 10 and the rotational speed of respective parts of the drive train 12. Thus, no additional sensors for the sensor device 34 are necessary.
  • the protection device 32 can be implemented as a special functionality of a downhill ride aid on the mountain. A Abfahr Huawei on the mountain, for example, regulates the speed at a downhill - ie in the Fig. In the direction of arrow 30 - to a predetermined speed by means of the brake system. Thus, for example, constant without driver intervention with 50km / h down a hill can be driven.
  • the control device 36 may also be part of the engine control. In that case only one interface 40 to the brake system 38 or to a brake control unit is necessary in order to be able to control the brake system 38 accordingly.
  • the protection device 32 is implemented in the engine control unit because the engine 14 has the highest protection requirement from the powertrain 12.
  • respective rotational speeds of the turbine wheel 22 and of the pumping wheel 20 can also be monitored.
  • the brake system 38 can then also be controlled in order to limit the rolling speed of the motor vehicle 10 against the selected direction of travel to an adaptive maximum speed.
  • the speed difference between the turbine 22 and the pump 20 is taken into account in order to avoid the hydraulic effects described above, which can lead to damage to the drive train 12.
  • the protective device 32 operates particularly reliably.
  • an implementation of the protective device 32 in the engine control unit is particularly appropriate since the rotational speeds of the pumping wheel 20 and of the turbine wheel 22 can already be monitored by the engine control unit.
  • the sudden stalling of the drive can lead to a large un comfortable L jossruck in the vehicle.
  • Reverse rotation of the motor can lead to consequential damage in the components involved, in particular in the engine and in the torque converter.
  • either the transmission is usually damaged, or a neutral gear is automatically engaged for component protection. This can lead to the motor vehicle rolling much faster against the selected direction of travel, since no starting torque acts more.
  • the driver must first apply the brake again and engage a gear when he wants to start again.
  • the motor vehicle 10 By means of the protective device 32, the motor vehicle 10, if it is recognizable against the desired direction of travel in motion, braked.
  • the brake system 38 is automatically actuated when the motor vehicle 10 moves against the desired direction of travel by more than 3 km / h per hour.
  • the functionality that is activated by means of the protection device 32 is similar to an already existing downhill assistance.
  • a downhill help system works analogously to a tempomat.
  • the gas of the engine 14 is not regulated to maintain a certain speed, but also the brake system 38 is controlled to set the speed of the motor vehicle 10 at a certain downhill speed. In accordance with existing hill descent aids the motor vehicle 10 for implementing the protection device 32 thus only requires a corresponding software extension.
  • the protective device 32 can be implemented particularly inexpensively.
  • the rolling movement of the motor vehicle 10 is limited against the desired direction of travel, for example, to a maximum speed of 4 km / h per hour.
  • the protective device 32 due to the protective device 32, there is no longer any uncomfortable longitudinal jerking or stalling when the motor vehicle 10 rolls against the selected direction of travel.
  • an accelerator pedal actuation it is also possible to approach it immediately in the direction of travel since no coupling parts or the like need to be adjusted in the automatic transmission 16.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung (32) für einen Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem Motor (14) und einem Automatikgetriebe (16), welches wenigstens einen hydraulischen Wandler (18) umfasst. Zum Schutz des Antriebsstrangs (12) ist es vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung (32) eine Sensorvorrichtung (34) und eine Steuervorrichtung (36) umfasst, wobei die Sensorvorrichtung (34) dazu ausgebildet ist, eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs (10) entgegen der gewählten Fahrtrichtung eines eingelegten Gangs des Automatikgetriebes (12) zu erfassen und wobei die Steuervorrichtung (36) dazu ausgebildet ist, eine Bremsanlage (38) des Kraftfahrzeugs (10) in Abhängigkeit von der erfassten Rollbewegung zu steuern, um eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) entgegen der gewählten Fahrrichtung auf eine Maximalgeschwindigkeit zu begrenzen. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (10) und ein Verfahren.

Description

Schutzvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 . Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8. Viele moderne Kraftfahrzeuge sind mit einem Automatikgetriebe ausgestattet, mittels welchem eine Antriebskraft von einem Motor des Kraftfahrzeugs an jeweilige angetriebene Räder des Kraftfahrzeugs weitergeleitet wird. Das Automatikgetriebe passt dabei automatisch eine Übersetzungsstufe an eine Fahrpedalvorgabe, an eine Fahrgeschwindigkeit und/oder an eine Drehzahl des Motors des Kraftfahrzeugs an. Häufig umfassen die Automatikgetriebe dabei einen hydraulischen Wandler. Dieser hydraulische Wandler kann beispielsweise dazu dienen, jeweilige Belastungen des Antriebsstrangs bei einem Anfahren aus dem Stand zu reduzieren. Bei einem solchen Automatikgetriebe kann es jedoch durch ein Rollen entgegen einer gewählten Fahrtrichtung zu einer Beschädigung des Antriebsstrangs und/oder zu einem ungewollten Verhalten des Kraftfahrzeugs kommen. Beispielsweise kann bei einer gewählten Fahrtrichtung in Vorwärtsrichtung - dieser Gang wird häufig mit dem Kürzel„D" bezeichnet - ein Kraft- fahrzeug bei einer ausreichenden Steigung des Untergrunds trotz eines aufgrund eines Standgases wirkenden Standmoments beginnen rückwärts zu rollen. Eine solche Rückwärtsbewegung kann über die Räder des Kraftfahrzeugs an den Antriebsstrang geleitet werden. Dadurch kann es beispielsweise zu einer Beschädigung des Getriebes und/oder zu einem ungewollten Ausschalten des Motors kommen, was auch als Abwürgen bezeichnet wird.
Aus der US 2005/0075775 A1 ist bekannt, eine Rückwärtsrollbewegung eines Kraftfahrzeugs entgegen eines eingelegten Vorwärtsfahrgangs zu erfassen. Bei Überschreiten einer Mindestgeschwindigkeit wird eine Kupplung im Getriebe angesteuert, um das Rückrollen zu verhindern. Zu diesem Zweck wird eine Standdrehzahl eines Motors des Kraftfahrzeugs erhöht. Dadurch wird das Kraftfahrzeug zum Stehen gebracht. Nachteilig sind dabei jedoch die dadurch hervorgerufene Belastung des Getriebes und der zusätzliche Kraftstoffverbrauch aufgrund der Erhöhung der Standdrehzahl des Motors.
Aus der DE 601 18 875 D2 ist eine Steuerung einer Berghaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dabei ist es vorgesehen, jeweilige Räder eines an einer Steigung stehenden Kraftfahrzeugs durch Einrücken einer Umge- hungskupplung zu blockieren. Auch in diesem Fall wird zum Halten des Kraftfahrzeugs also ein Teil des Getriebes belastet. Gleichzeitig muss diese Umgehungskupplung erst wieder ausgerückt werden, um erneut anfahren zu können. Dadurch kann es gegebenenfalls zu einer Verzögerung beim Anfahren kommen.
Aus der DE 696 10 280 T2 ist eine Steuereinrichtung eines Automatikgetriebes bekannt, um ein Kraftfahrzeug an einer Steigung im Stillstand halten zu können. Zu diesem Zweck wird bei einem stillstehenden Kraftfahrzeug an einer Steigung ein Teil des Getriebes mittels einer Bremse blockiert. Auch hier wird also erneut zum Halten des Kraftfahrzeugs das Getriebe belastet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welchem ein Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs geschützt werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, dessen Antriebsstrang besonders gut vor Beschädigungen geschützt ist. Zusätzlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei welchem eine Belastung des Antriebsstrangs besonders gering ist.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der jeweiligen Vorrich- tung und des Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltung der jeweiligen anderen Vorrichtung sowie des Verfahrens und umgekehrt anzusehen sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Motor und einem Automatikge- triebe, welches wenigstens einen hydraulischen Wandler umfasst. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass die Schutzvorrichtung eine Sensorvorrichtung und eine Steuervorrichtung umfasst, wobei die Sensorvorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der gewählten Fahrtrichtung eines eingelegten Gangs des Automatikgetriebes zu erfassen und wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, eine Bremsanlage des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der erfassten Rollbewegung zu steuern, um eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine Maximalgeschwindigkeit zu be- grenzen. Dadurch ist es möglich, eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der gewählten Fahrtrichtung an einer Steigung auf eine solche Rollgeschwindigkeit zu begrenzen, dass jeweilige, durch die Räder des Kraftfahrzeugs in den Antriebsstrang eingeleitete Kräfte so gering sind, dass es nicht zu einer Beschädigung des Antriebsstrangs kommt. Gleichzeitig kann so ein ungewolltes Verhalten des Antriebsstrangs besonders gut verhindert werden. Beispielsweise kann die Rollbewegung auf eine Geschwindigkeit begrenzt werden, bei welcher die in den Antriebsstrang eingeleiteten Kräfte nicht zu einem ungewollten Abschalten beziehungsweise Abwürgen des Motors führen.
Der hydraulische Wandler kann beispielsweise auch als hydrodynamischer Wandler bezeichnet werden. Der Motor des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine oder E-Maschine ausgebildet sein. Im einfachsten Fall kann die Maximalgeschwindigkeit eine fest vorgegebene Maximalgeschwindigkeit sein. Die Maximalgeschwindigkeit kann jedoch auch an bestimmte Parameter angepasst sein, beispielsweise an den eingelegten Gang des Automatikgetriebes. Beispielsweise kann eine höhere Maximalgeschwindigkeit erlaubt sein, wenn das Kraftfahrzeug bei einem eingelegten Vorwärtsgang rückwärts rollt, als wenn es bei einem eingelegten Rückwärts- gang vorwärts rollt. Dabei wird der Antriebsstrang in beiden Fällen beispielsweise gleich belastet.
Die Bremsanlage umfasst beispielsweise jeweilige normale Fahrbremsen, mittels welchen eine Rotationsbewegung der jeweiligen Räder des Kraftfahr- zeugs abgebremst werden kann. Beispielsweise sind jeweilige Bremsen der Bremsanlage als Scheibenbremse oder Trommelbremse ausgebildet, welche am Fahrwerk des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es in dem hydraulischen Wandler zu besonderen hydraulischen Effekten kommen kann, wenn die Rollgeschwindigkeit entgegen der gewählten Fahrtrichtung eine gewisse Geschwindigkeit überschreitet. Dann kann es zu einem plötzlichen Anstieg des übertragenen Drehmoments von den Rädern zu in Kraftübertragungsrichtung nachgeschalteten Getriebeteilen hinter dem hydraulischen Wandler kommen. Insbesondere kann so plötzlich eine große Kraft entgegen seiner Drehrichtung am Motor wirken. Durch diesen plötzlichen Kraftanstieg können Teile des Getriebes und/oder des Motors beschädigt werden. Beispielsweise kann durch diesen plötzlichen Kraftanstieg der Motor entgegen seiner normalen Betriebsrichtung gedreht werden, wodurch es zu Beschädigungen von beweglichen Teilen kommen kann.
Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein Stillstand des Kraftfahrzeugs messtechnisch nur mit hohem Aufwand zu erfassen ist. Eine notwendige Sensorik zum Erfassen einer Rollbewegung, insbesondere entgegen einer gewählten Fahrtrichtung, ist dagegen bereits üblicherweise in einem Kraftfahrzeug für andere Zwecke integriert. Eine Sensorik, welche jedoch eine Geschwindigkeit von Null zuverlässig erfassen kann, ist dagegen sehr teuer und häufig noch nicht vorhanden. Zudem ist eine Regelung aufwändig, mittels welcher das Kraftfahrzeug im Stillstand gehalten werden kann.
Ebenso liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass ein Kraftfahrzeug von dem Fahrer häufig an einer Steigung nicht völlig zum Stillstand gebracht wird, in welchem Fall dann beispielsweise herkömmliche Berghaltesysteme das Kraftfahrzeug halten können. Beispielsweise lassen Fahrer ihre Kraftfahrzeuge häufig auch an einer Steigung ausrollen, wodurch es dann schnell zu einer Rückwärtsrollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung kommen kann. In diesem Fall kommt es jedoch nicht mehr zu einer automatisch Aktivierung eines Berghaltesystems und/oder einer Berganfahrhilfe.
Zudem ist die Schutzvorrichtung auch dadurch vorteilhaft, dass zum Begrenzen der Maximalgeschwindigkeit die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs ge- nutzt wird. So kommt es durch die Begrenzung der Rollbewegung auf die Maximalgeschwindigkeit nicht zu einer zusätzlichen Belastung im Getriebe. Bei der Bremsanlage handelt es sich um eine Anlage, welche gerade dafür ausgelegt ist, die Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs zu reduzieren beziehungsweise zu begrenzen. Entsprechend kommt es hierdurch nur zu einem geringen Verschleiß, wobei jeweilige Verschleißteile der Bremsanlage zudem leicht und kostengünstig ersetzt werden können. Werden für die Begrenzung der Geschwindigkeit dagegen Teile des Getriebes genutzt, kommt es hier zu einem zusätzlichen Verschleiß. Jeweilige Teile des Getriebes bei Verschleiß auszutauschen ist gegenüber einem Austausch jeweiliger Teile der Bremsanlage teuer und aufwändig. Zudem kann eine Bremsanlage wesentlich schneller reagieren, als beispielsweise jeweilige Kupplungselemente zum Blockieren eines Automatikgetriebes. Die Schutzvorrichtung erlaubt dem Fahrer also ein besonders schnelles erneutes Anfahren, wenn die Rollbewe- gung entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf die Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird. Außerdem ist es zum Bereitstellen dieser Funktionalität bei der Bremsanlage nicht notwendig, zusätzliche Elemente vorzusehen. Zum Blockieren eines Automatikgetriebes beziehungsweise der Rollbewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der gewählten Fahrtrichtung mittels des Getrie- bes sind dagegen zusätzliche bewegliche Teile wie spezielle Kupplungen notwendig, wodurch dieses Getriebes teurer und schwerer wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Steuervorrichtung als Teil eines Motorsteuergeräts des Kraft- fahrzeugs ausgebildet ist. Das Motorsteuergerät umfasst üblicherweise bereits die notwendige Hardware, um die für das Betreiben der Schutzvorrichtung notwendigen Steuerbefehle zu generieren. Insbesondere sind in dem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeugs bereits üblicherweise andere Verfahren zum Schützen eines Antriebsstrangs implementiert. Damit kann das Motor- Steuergerät ohne weitere Modifikation die notwendige Betriebssicherheit und Leistungsfähigkeit zum Steuern der Schutzvorrichtung bereitstellen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung als Teil des Motor- Steuergeräts des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Üblicherweise umfasst ein Motorsteuergerät bereits Sensoren, mittels welchen ein Rückwärtsdrehen von Teilen des Antriebsstrangs erfasst beziehungsweise erkannt werden kann. Alternativ kann das Motorsteuergerät leicht mit jeweiligen Sensoren verbunden, welche ein solches Erfassen ermöglichen. Die notwendigen Da- ten zum Betreiben der Schutzvorrichtung sind also bereits üblicherweise in einem Motorsteuergerät vorhanden. Durch die Ausbildung der Sensorvorrichtung als Teil des Motorsteuergeräts kann die Schutzvorrichtung also besonders kostengünstig sein. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Steuervorrichtung eine Schnittstelle zu einem Bremsensteuergerät umfasst, mittels welchem die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs ansteuerbar ist. Dadurch ist es unmittelbar möglich, die Bremsanlage mittels der Steuervorrichtung der Schutzvorrichtung zu steuern. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Steuervorrichtung als Teil des Motorsteuergeräts des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und das Motorsteuergerät nun eine entsprechende Schnittstelle umfasst, mittels welcher das Motorsteuergerät auch die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs ansteuern kann. Dadurch ist die Schutzvorrichtung besonders kostengünstig und einfach in dem Kraftfahrzeug integrierbar.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung ist es vorgesehen, dass die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit kleiner oder gleich 5 km/h ist, insbesondere kleiner oder gleich 3 km/h. Bei einer solchen geringen Geschwindigkeit kann besonders zuverlässig verhindert werden, dass es zu ungewollten hydraulischen Effekten beziehungsweise hydrodynamischen Effekten in dem hydraulischen Wandler kommt und damit zu einem abrupten Kraftanstieg einer Kraftrückkopplung von den Rädern in den restlichen Antriebsstrang bei einer Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung. Gleichzeitig kann ein Fahrer das Kraftfahrzeug bei einer solch geringen Rollgeschwindigkeit entgegen der gewählten Fahrtrichtung besonders gut kontrollieren. Damit kann der Fahrer beispielsweise bei einem ungewollten Rückwärtsrollen an einer Steigung besonders gut Hindernissen ausweichen und/oder rechtzeitig einen zusätzlichen Bremsvorgang einleiten. Insbesondere ist die Rollgeschwindigkeit so kleiner oder gleich einer Schrittgeschwindigkeit oder Laufgeschwindigkeit, sodass auch Fußgänger dem Kraftfahrzeug noch problemlos ausweichen können. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist es vorgesehen, dass der hydraulische Wandler als hydraulischer Drehmomentwandler ausgebildet ist. Ein hydraulischer Drehmomentwandler ermöglicht ein für das Automatikgetriebe besonders schonendes Anfahren des Kraftfahrzeugs. Bei einem hydraulischen Drehmomentwandler kann es jedoch besonders schnell zu speziellen hydrodynamischen Effekten bei einer Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung kommen. Dies wird jedoch zuverlässig durch die Schutzvorrichtung verhindert. Der hydraulische Drehmomentwandler kann beispielsweise auch als hydrodynamischer Drehmomentwandler bezeichnet werden und beispielsweise als Trilok-Wandler ausgebildet sein. Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ausgerüstet ist. Dadurch kann eine Be- Schädigung des Antriebsstrangs besonders zuverlässig verhindert werden. Die sich aus der Verwendung der Schutzvorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem Motor, einer Bremsanlage und einem Automatikgetriebe, welches wenigstens einen hydraulischen Wandler umfasst. Dabei wird eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs entgegen der gewählten Fahrtrichtung eines eingelegten Gangs des Automatikgetriebes erfasst. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass die Bremsanlage in Abhängigkeit von der erfassten Rollbewegung derart angesteuert wird, dass eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird. Dadurch kann zuverlässig eine Beschädigung eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs bei einer Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung eines eingelegten Gangs des Automatikgetriebes verhindert werden. Vorzugsweise umfasst das Kraftfahrzeug eine Schutzvorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt und/oder ist als Kraftfahrzeug gemäß dem zweiten Erfindungsaspekt ausgebildet. Die sich aus der Verwendung der Schutzvorrichtung gemäß dem ersten Erfindungsaspekt beziehungsweise aus der Verwendung des Kraftfahrzeugs gemäß dem zweiten Erfindungsas- pekt ergebenden Merkmale und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts beziehungsweise des zweiten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei die vorteilhaften Ausgestaltungen des ersten beziehungsweise des zweiten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass für eine Rollbewegung entgegen einer gewählten Vorwärtsfahrtrichtung eine erste Maximalgeschwindigkeit vorgegeben wird und für eine Rollbewegung entgegen einer gewählten Rückwärtsfahrtrichtung eine zweite Maxi- malgeschwindigkeit vorgegeben wird. Mit anderen Worten wird eine erste Maximalgeschwindigkeit für eine Rückwärtsrollbewegung bei einem eingelegten Vorwärtsfahrgang, wie beispielsweise dem Gang D des Automatikgetriebes, vorgegeben. Zudem wird eine zweite Maximalgeschwindigkeit für eine Vorwartsrollbewegung bei einem eingelegten Rückwärtsfahrgang, welcher beispielsweise auch als Gang R bezeichnet werden kann, vorgegeben. Damit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass das Automatikgetriebe hier unterschiedliche Übersetzungen aufweist, wodurch es auch bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu hydraulischen Effekten in dem hyd- raulischen Wandler beziehungsweise zu einer Beschädigung des Antriebsstrangs kommen kann. Beispielsweise kann die Maximalgeschwindigkeit bei einer Vorwartsrollbewegung geringer sein als die Maximalgeschwindigkeit bei einer Rückwärtsrollbewegung, um den Antriebsstrang besonders gut zu schützen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird, bei welchem eine durch die Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung erzeugte Drehzahl eines Turbinenrads des hyd- raulischen Wandlers eine vorgegebene Höchstdifferenz und/oder eine vorgegebene Mindestdifferenz zu einer durch den Motor erzeugten Drehzahl an einem Pumprad des hydraulischen Wandlers aufweist. Dadurch wird also eine Art adaptive Maximalgeschwindigkeit vorgegeben, welche den tatsächlichen Zuständen in dem hydraulischen Wandler Rechnung trägt, um eine ab- rupte Erhöhung der Drehmomentübertragung von den Rädern in Richtung Motor zu vermeiden. Dadurch kann der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs besonders gut geschützt werden.
Beispielsweise kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs auch beim Rückwärtsrol- len ein Gaspedal des Kraftfahrzeugs betätigen, wodurch zunächst die Drehzahl des Motors und damit auch des Pumprads des hydraulischen Wandlers erhöht wird. Die durch die Betätigung des Gaspedals erhöhte Leistung des Motors kann jedoch trotzdem weiterhin nicht ausreichend sein, um das Kraftfahrzeug an einer Steigung zu halten beziehungsweise die Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine ausreichende Geschwindigkeit zu begrenzen, um eine Beschädigung des Antriebsstrangs zu vermeiden. Die erhöhte Drehzahl des Pumprads kann so aber durch die Schutzvorrichtung berücksichtigt werden. Ebenso kann das Automatikgetriebe beispielsweise unterschiedliche Vorwärtsgänge gewählt haben. Beispielsweise können die automatischen An- wahlgänge des Automatikgetriebes auf bestimmte Gänge manuell begrenzt werden. Ebenso kann der gewählte Gang des Automatikgetriebes auch bei vielen Kraftfahrzeugmodellen völlig manuell vorgegeben werden. Die eingestellte Übersetzung beziehungsweise der eingestellte Gang des Automatikgetriebes kann ebenfalls einen Einfluss darauf haben, vor welchen Geschwindigkeit der Antriebsstrang sinnvollerweise geschützt werden sollte. Mit anderen Worten kann also die Maximalgeschwindigkeit auch in Abhängigkeit von dem jeweiligen eingelegten Gang ausgewählt sein. Die jeweiligen Drehzahlen des Turbinenrads und des Pumprads des hydraulischen Wandlers können beispielsweise ebenfalls mittels der Sensorvorrichtung erfasst werden. Insbesondere kann so vermieden werden, dass sich eine Abtriebsdrehzahl des Motors einer durch die Rollbewegung induzierten Drehzahl am Ausgang des hydraulischen Wandlers annähert. So können besonders zuverlässig hydraulischen Effekten beim Drehmomentwandler vermieden werden, wodurch ein Abwürgen des Motors verhindert werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug, welches sich in einem starken Gefälle befindet und mit einer Schutz- Vorrichtung für seinen Antriebsstrang ausgerüstet ist.
Die Figur zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Antriebsstrang 12. Dieser Antriebsstrang 12 umfasst einen Motor 14, welcher beispielsweise als Verbrennungskraftmaschine oder E-Maschine ausgebildet ist. Von diesem Motor 14 kann Kraft über ein Automatikgetriebe 16 an jeweilige Räder 24 des Kraftfahrzeugs 10 übertragen werden. Das Automat! kgetriebe 16 umfasst einen hydraulischen Wandler 18, welcher beispielsweise als Trilok-Wandler ausgebildet ist. Der hydraulische Wandler 18 umfasst ein vom Motor 14 angetriebenes Pumprad 20 und ein Turbinenrad 22, mittels welchem jeweilige Räder 24 des Kraftfahrzeugs 10 antreibbar sind. Das Pumprad 20 und das Turbinenrad 22 sind dabei hydraulisch mittels eines Fluids in dem hydraulischen Wandler 18 zur Kraftübertragung gekoppelt. Der hydraulische Wandler 18 erleichtert insbesondere ein Anfahren des Kraftfahrzeugs 10 mit einer möglichst geringen Belastung des Antriebsstrangs 12.
Das Kraftfahrzeug 10 steht dabei auf einem Gefälle, welches in der Figur durch den Winkel 26 angedeutet wird. Die normale Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 ist durch Pfeil 28 veranschaulicht. Bei dem Automatikgetriebe 16 ist beispielsweise ein Vorwärtsfahrgang als Gang eingelegt, womit eine gewählte Fahrtrichtung dem Pfeil 28 entspricht. Aufgrund des Gefälles des Untergrunds unter dem Kraftfahrzeug 10 wird jedoch eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewählten Fahrtrichtung hervorgerufen. Diese Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung ist in der Figur durch den Pfeil 30 veranschaulicht. Das Gefälle ist so groß, dass das Kraftfahrzeug 10 durch ein Standmoment aufgrund des mit einem Standgas betriebenen Motors 14 nicht auf der Stelle an dem Gefälle gehalten werden kann.
Entsprechend kommt es zu einer Rollbewegung des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewählten Fahrtrichtung. Dadurch wird von den Rädern 24 in dem Turbinenrad 22 des hydraulischen Wandlers 18 eine gegenläufige Rotationsbewegung induziert. Bei einer Annäherung der Rotationsgeschwindigkeit des Turbinenrads 22 an eine Rotationsgeschwindigkeit des Pumprads 20 kann es zu hydraulischen Effekten kommen, welche einen starken Momentenanstieg an dem Pumprad 20 bewirken. Es wird plötzlich ein größeres Moment von dem Turbinenrad 22 an das Pumprad 20 übertragen. Dadurch kann es zu einem abrupten und ruckartigen Abwürgen des Motors 14 kom- men. Insbesondere kann es aufgrund der Rollbewegung entgegen der gewählten Fahrtrichtung in dem Antriebsstrang 12 eine entgegen der gewählten Fahrtrichtung sinnige Rotation der beweglichen Teile kommen, wodurch sowohl das Automatikgetriebe 16 als auch der Motor 14 beschädigt werden können. Gleichzeitig stellt ein solches Abwürgen des Motors 14 auch ein un- erwünschtes Verhalten des Kraftfahrzeugs 10 dar und kann zu einem noch schnelleren, insbesondere unkontrollierten Rückwärtsrollen des Kraftfahrzeugs 10 führen. Jedoch umfasst das Kraftfahrzeug 10 eine Schutzvorrichtung 32 für den Antriebsstrang 12. Diese Schutzvorrichtung 32 umfasst eine Sensorvorrichtung 34 und eine Steuervorrichtung 36. Die Sensorvorrichtung 34 ist dabei dazu ausgebildet, eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewähl- ten Fahrtrichtung des eingelegten Gangs des Automatikgetriebes 16 zu erfassen. Die Steuervorrichtung 36 ist dazu ausgebildet, eine Bremsanlage 38 des Kraftfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der erfassten Rollbewegung zu steuern, um eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine Maximalgeschwindigkeit zu begrenzen. Die Bremsanlage 38 umfasst dabei die regulären Fahrbremsen des Kraftfahrzeugs 10 und kann die Rollbewegung des Kraftfahrzeugs 10 durch Bremsen der Räder 24 verringern.
Dadurch kann die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine Geschwindigkeit begrenzt werden, bei welcher es nicht zu einer Beschädigung des Antriebsstrangs 12 und insbesondere zu einem Abwürgen des Motors 14 kommt. Dabei ist keine aufwändige Sensorik notwendig, welche ein Stoppen des Kraftfahrzeugs 10 erfasst. Insbesondere muss das Kraftfahrzeug 10 nicht von dem Fahrer völlig zum Ste- hen gebracht werden, damit die Schutzvorrichtung 32 aktiviert wird. Eine reguläre Berghalteeinrichtung verlangt beispielsweise, dass ein Kraftfahrzeug völlig zum Stehen gebracht wird, damit ein entsprechendes System das Kraftfahrzeug am Berg hält. Außerdem ist die Bremsanlage 38 darauf ausgelegt, das Kraftfahrzeug 10 abbremsen zu können, ohne dass es zu einem unnötigen Verschleiß kommt. Ein Abbremsen mittels des Automatikgetriebes 16 würde dagegen zu einem Verschleiß bei einem nur aufwändig zu wartenden Teil des Kraftfahrzeugs 10 führen.
Die Schutzvorrichtung 32 kann dabei als Motorsteuergerät des Kraftfahr- zeugs 10 ausgebildet sein. Ein Motorsteuergerät eines Kraftfahrzeugs überwacht häufig schon sowohl die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 als auch die Drehgeschwindigkeit von jeweiligen Teilen des Antriebsstrangs 12. Damit sind keine zusätzlichen Sensoren für die Sensorvorrichtung 34 notwendig. Insbesondere kann die Schutzvorrichtung 32 als besondere Funktio- nalität einer Abfahrhilfe am Berg implementiert werden. Eine Abfahrhilfe am Berg regelt beispielsweise die Geschwindigkeit bei einer Abfahrt - also in der Fig. in Richtung von Pfeil 30 - auf eine vorgebbare Geschwindigkeit mittels der Bremsanlage. Damit kann beispielsweise konstant ohne Fahrereingriff mit 50km/h einen Berg runter gefahren werden. Auch die Steuervorrichtung 36 kann entsprechend Teil der Motorsteuerung sein. Es ist dann lediglich eine Schnittstelle 40 zu der Bremsanlage 38 beziehungsweise zu einem Bremsensteuergerät notwendig, um die Bremsan- läge 38 entsprechend steuern zu können. Insbesondere wird die Schutzvorrichtung 32 in dem Motorsteuergerät implementiert, da der Motor 14 das höchste Schutzbedürfnis von dem Antriebsstrang 12 hat.
Durch die Schutzvorrichtung 32 beziehungsweise die Sensorvorrichtung 34 können auch jeweilige Drehzahlen des Turbinenrads 22 und des Pumprads 20 überwacht werden. In Abhängigkeit von diesen Drehzahlen kann dann ebenfalls die Bremsanlage 38 gesteuert werden, um die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine adaptive Maximalgeschwindigkeit zu begrenzen. Dabei wird die Drehzahldifferenz zwischen dem Turbinenrad 22 und dem Pumprad 20 berücksichtigt, um die vorher beschriebenen hydraulischen Effekte, welche zu einer Beschädigung des Antriebsstrangs 12 führen können, zu vermeiden. Dadurch arbeitet die Schutzvorrichtung 32 besonders zuverlässig. Auch hier bietet sich eine Implementierung der Schutzvorrichtung 32 in dem Motorsteuergerät besonders an, da von dem Motorsteuergerät bereits die Drehzahlen des Pumprads 20 und des Turbinenrads 22 überwacht werden können. Bei bisherigen Kraftfahrzeugen kommt es an hohen Steigungen dazu, dass ein Vortrieb, der über einen hydraulischen Wandler aufgebaut wird, nicht zum Anfahren mit einem Automatikgetriebe reicht. Darüber hinaus kann sich das Kraftfahrzeug beim Lösen einer Fahrbremse entgegen der eingelegten Fahrstufe am Berg in Bewegung setzen. Wenn ein solches Kraftfahrzeug in diesem Betriebszustand die Geschwindigkeit hangabwärts - je nach Übersetzung des Automatikgetriebes - eine Geschwindigkeit von beispielsweise 6-12 km/h überschreitet, näher sich die Abtriebsdrehzahl des Motors einer Abtriebsdrehzahl am Ausgang des hydraulischen Wandlers an. Hierbei kommt es zu einem hydraulischen Effekt des Drehmomentwandlers, welcher schlagartig die Drehzahl des Motors nach unten reißt und damit den Motor abwürgt beziehungsweise rückwärts dreht. Dasselbe Verhalten kann sich beim Anrollen im starken Gefälle und eingelegter Rückwärtsfahrstufe ergeben. Durch das schlagartige Abwürgen des Antriebs kann es zu einem großen un komfortablen Längsruck im Kraftfahrzeug kommen. Durch ein Rückwärtsdrehen des Motors kann es zu Folgeschäden in den beteiligten Bauteilen, also insbesondere im Motor und im Drehmomentwandler kommen. Zusätz- lieh wird meist entweder das Getriebe beschädigt, oder zum Bauteilschutz automatisch ein Neutralgang eingelegt. Dies kann dazu führen, dass das Kraftfahrzeug noch erheblich schneller entgegen der gewählten Fahrtrichtung rollt, da kein Anfahrmoment mehr wirkt. Zusätzlich muss der Fahrer erst wieder die Bremse betätigen und einen Gang einlegen, wenn er wieder an- fahren will.
Mittels der Schutzvorrichtung 32 wird das Kraftfahrzeug 10, falls es sich erkennbar entgegen der gewünschten Fahrtrichtung in Bewegung setzt, abgebremst. Beispielsweise wird automatisch die Bremsanlage 38 betätigt, wenn sich das Kraftfahrzeug 10 entgegen der gewünschten Fahrtrichtung um mehr als 3 km/h pro Stunde bewegt. Die Funktionalität, die mittels der Schutzvorrichtung 32 aktiviert wird, ist ähnlich zu einer bereits gegebenenfalls vorhandenen Bergabfahrhilfe. Eine Bergabfahrhilfe arbeitet analog zu einem Tem- pomat. Es wird jedoch nicht das Gas des Motors 14 reguliert, um eine be- stimmte Geschwindigkeit zu halten, sondern auch die Bremsanlage 38 gesteuert, um die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10 bei einer Bergabfahrt auf eine bestimmte Geschwindigkeit einzustellen. Bei entsprechend vorhandenen Bergabfahrhilfen benötigt das Kraftfahrzeug 10 zur Implementierung der Schutzvorrichtung 32 also nur eine entsprechende Softwareerweiterung. Dadurch kann die Schutzvorrichtung 32 besonders kostengünstig implementiert werden. Mittels der Schutzvorrichtung 32 wird die Rollbewegung des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewünschten Fahrtrichtung beispielsweise auf eine Geschwindigkeit von maximal 4 km/h pro Stunde begrenzt. Im Ergebnis kommt es aufgrund der Schutzvorrichtung 32 zu keinem unkomfortablen Längsruck oder Abwürgen mehr bei einem Rollen des Kraftfahrzeugs 10 entgegen der gewählten Fahrtrichtung. Bei einer Fahrpedalbetätigung kann außerdem sofort in Fahrtrichtung angefahren werden, da keine Kupplungsteile oder dergleichen bei dem Automatikgetriebe 16 verstellt wer- den müssen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1 . Schutzvornchtung (32) für einen Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem Motor (14) und einem Automatikgetriebe (16), welches wenigstens einen hydraulischen Wandler (18) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzvorrichtung (32) eine Sensorvorrichtung (34) und eine Steuervorrichtung (36) umfasst, wobei die Sensorvorrichtung (34) dazu ausgebildet ist, eine Rollbewegung des Kraftfahrzeugs (10) entgegen der ge- wählten Fahrtrichtung eines eingelegten Gangs des Automatikgetriebes (12) zu erfassen und wobei die Steuervorrichtung (36) dazu ausgebildet ist, eine Bremsanlage (38) des Kraftfahrzeugs (10) in Abhängigkeit von der erfassten Rollbewegung zu steuern, um eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) entgegen der gewählten Fahrrichtung auf eine Maxi- malgeschwindigkeit zu begrenzen.
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuervorrichtung (36) als Teil eines Motorsteuergeräts des Kraftfahr- zeugs (10) ausgebildet ist.
3. Schutzvorrichtung (32) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensorvorrichtung (34) als Teil des Motorsteuergeräts des Kraftfahr- zeugs (10) ausgebildet ist.
4. Schutzvorrichtung (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuervorrichtung (36) eine Schnittstelle (40) zu einem Bremsensteu- ergerät umfasst, mittels welchem die Bremsanlage (38) des Kraftfahrzeugs (10) ansteuerbar ist.
5. Schutzvorrichtung (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit kleiner oder gleich 5km/h ist, insbesondere kleiner oder gleich 3km/h.
6. Schutzvorrichtung (32) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Wandler (18) als hydraulischer Drehmonnentwandler ausgebildet ist.
7. Kraftfahrzeug (10) mit einer Schutzvorrichtung (32) nach einem der vor- hergehenden Ansprüche.
8. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10) mit einem Motor (14), einer Bremsanlage (38) und einem Automatikgetriebe (12), welches wenigstens einen hydraulischen Wandler (18) umfasst,
folgenden Schritt umfassend:
- Erfassen einer Rollbewegung des Kraftfahrzeugs (10) entgegen der gewählten Fahrtrichtung eines eingelegten Gangs des Automatikgetriebes (12);
gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt:
- Ansteuern der Bremsanlage (38) in Abhängigkeit von der er- fassten Rollbewegung derart, dass eine Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) entgegen der gewählten Fahrtrichtung auf eine Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
für eine Rollbewegung entgegen einer gewählten Vorwärtsfahrtrichtung eine erste Maximalgeschwindigkeit vorgegeben wird und für eine Rollbewegung entgegen einer gewählten Rückwärtsfahrtrichtung eine zweite Maximalgeschwindigkeit vorgegeben wird.
10.Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10) auf eine Maximalge- schwindigkeit begrenzt wird, bei welchem eine durch die Rollbewegung entgegen der gewählte Fahrtrichtung erzeugte Drehzahl eines Turbinenrads (22) des hydraulischen Wandlers (18) eine vorgegebene Höchstdifferenz und/oder eine vorgegebene Mindestdifferenz zu einer durch den Motor erzeugten Drehzahl an einem Pumprad (16) des hydraulischen Wandlers (18) aufweist.
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