DE19957917A1

DE19957917A1 - Betätigungseinrichtung

Info

Publication number: DE19957917A1
Application number: DE19957917A
Authority: DE
Inventors: Johannes Moosheimer; Christian Drewes
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2000-06-15
Also published as: BR9907416A; FR2787160B1; ITMI992569A0; IT1314118B1; ITMI992569A1; FR2787160A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Betätigung einer Kupplung sowie ein Verfahren hierfür.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur Betätigung eines Drehmomentübertragungssystemes, wie beispielsweise einer Reibungskupplung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Verwendung einer solchen Einrichtung insbesondere in einem Kraftfahrzeug.

Solche Kraftfahrzeuge mit solchen Einrichtungen können das von einem Drehmomentübertragungssystem übertragbare Drehmoment gezielt steuern.

Wird bei einem solchen Kraftfahrzeug mit einer solchen Einrichtung mit einer automatisiert betätigbaren Kupplung und einem Getriebe bei geöffneter Kupplung versucht ein Gang einzulegen, kann es vorkommen, daß der Vorgang des Gangeinlegens behindert ist, bevor er bei eingelegtem Gang abgeschlossen ist. Beispielsweise können Zähne von zwei Zahnrädern einer Schaltgruppe beim Schaltvorgang derart aufeinander treffen, daß der Gang nicht vollständig eingelegt werden kann. Dies kann beispielsweise bei unsynchronisierten Gängen oder auch bei synchronisierten Gängen der Fall sein.

Solche Einrichtungen sind beispielsweise durch die US 5,595,550 bekannt geworden. Die US 5,595,550 schlägt deshalb vor in einem solchen Fall in den Neutralgang des Getriebes zurückzuschalten und das Gaspedal zu betätigen, damit die Kupplung oberhalb einer Leerlaufdrehzahl eingerückt wird. Anschließend muß dann wieder in den beabsichtigten Gang geschaltet werden.

Dieses Verfahren ist aber nachteilig, da der Fahrer den Zustand erkennen muß und in den Neutralgang schalten muß, anschließend muß er die Motordrehzahl mittels Gaspedalbetätigung erhöhen und danach wieder in den beabsichtigten Gang schalten. Der Fahrer des Fahrzeuges muß somit eine für ihn unkomfortabele Vorgehensweise durchführen, die ihm evtl. nicht geläufig ist und die eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt. Somit kann der Fahrer nicht unmittelbar seine Fahrt beginnen oder fortsetzen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung, mit einem Aktuator und einer elektronischen Steuereinheit, mit einem Getriebe mit einem Element zur Getriebebetätigung, die Steuereinheit steuert die Betätigung zum Anfahren, beim Gangwechsel und beim Anhalten, wobei zumindest ein Sensor vorgesehen ist, welcher die Gangstellung des Getriebes und/oder einen Schaltvorgang detektiert, dadurch erreicht, daß bei einer Hemmung des Schaltvorganges die Kupplung zumindest teilweise zumindest zeitweise eingerückt wird. Dies bedeutet, daß zumindest zeitweise ein von der Kupplung übertragbares Drehmoment eingestellt wird, daß zwischen einem Wert 0 und dem maximalen Wert liegt, so daß bei laufendem Motor die Getriebeeingangswelle zumindest geringfügig verdreht wird. Dadurch werden die aneinander liegenden Zähne der Zahnräder geringfügig verdreht und der Gang kann sofort eingelegt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensor zur Detektion der Gangstellung des Getriebes ein Sensor ist oder umfaßt, welcher den Weg eines Schaltelementes in einer Schaltgasse detektiert. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Sensor zur Detektion der Gangstellung des Getriebes ein Sensor ist oder umfaßt, welcher den Weg eines Schaltelementes zwischen Schaltgassen oder entlang eines Wählweges detektiert. Diese Sensoren können als getrennte Sensoren oder auch als Baueinheit ausgebildet sein. Diese Sensoren sind vorteilhaft Potentiometer, Hall-Sensoren, Inkrementalsensoren oder andere Sensoren zur Detektion einer Wegstrecke.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der Sensor zur Detektion des Schaltvorgangs des Getriebes ein Sensor ist, welcher eine Betätigung eines Elementes zur Getriebebetätigung, wie Schalthebel, detektiert. Dieser Sensor kann ein Wegsensor sein, welcher die Betätigung anhand des Weges des Betätigungselementes, wie Schalthebel, detektiert. Es kann in einem anderen Ausführungsbeispiel auch zweckmäßig sein, wenn es ein Kraftsensor ist, der die Betätigungskraft oder eine Reaktionskraft auf eine am Schalthebel angreifende Kraft detektiert. Der Sensor kann auch ein kraftproportionaler Sensor sein, welcher eine kraftproportionale Größe detektiert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Sensorsignal von der Steuereinheit verwendet wird und als ein Schaltabsichtssignal bei einer Betätigung eines Elementes zur Getriebebetätigung gewertet wird oder ein solches Schaltabsichtssignal anhand der Sensorwerte erzeugt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Steuereinheit zur Ermittlung eines Schaltabsichtssignales zumindest die Signale zweier Sensoren verwendet und beispielsweise aus einer Differenz dieser gegebenenfalls gewichteter Signale ein Schaltabsichtssignal generiert. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Signale zweier Sensoren in ein Differenzwegsignal umgerechnet werden. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn dabei ein Sensor am Getriebeschaltelement angeordnet ist und der andere Sensor am Schalthebel.

Mittels dieser Sensoren werden die Schaltelemente des Getriebes in ihrer Bewegung oder ihrer Verlagerung oder Position überwacht. Es kann auch die Kraft detektiert werden, mit welcher sie gegen ein anderes Element wirken.

Erfindungsgemäß wird durch die Steuereinheit der automatisierten Kupplung auf eine Hemmung eines Schaltvorganges erkannt, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt sind:

- ein Schaltabsichtssignal liegt vor, das anzeigt, daß ein Schaltvorgang in einen neuen Gang vorliegt;
- der Weg eines Schaltelementes in einer Schaltgasse erreicht nicht seinen Endlagenwert;
- der Weg eines Schaltelementes in einer Schaltgasse bleibt unterhalb eines Schwellenwertes in Richtung auf die Endlage;
- der Änderungsgradient des Weges des Schaltelementes in einer Schaltgasse unterschreitet einen Schwellenwert.

Auch kann es vorteilhaft sein, wenn von der Steuereinheit auf eine Hemmung eines Schaltvorganges erkannt oder entschieden wird, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt sind, die anhand von Sensorsignalen erkannt werden:

- ein Schaltabsichtssignal liegt vor, das anzeigt, daß ein Schaltvorgang in einen neuen Gang vorliegt;
- das Signal des Weges eines Schaltelementes in einer Schaltgasse erreicht nicht seinen Endlagenwert;
- das Signal des Weges eines Schaltelementes in einer Schaltgasse bleibt unterhalb eines Schwellenwertes in Richtung auf die Endlage;
- der Änderungsgradient des Weges des Schaltelementes in einer Schaltgasse unterschreitet einen Schwellenwert.

Die Endlagenwerte können erfindungsgemäß von Gang zu Gang oder in verschiedenen Ganggruppen variieren oder individuelle verschieden sein. Auch die Schwellenwerte können gangabhängig oder ganggruppenabhängig sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn von der Steuereinheit auf eine Hemmung erkannt wird, wenn zumindest einzelne der Bedingungen für eine vorgebbare Zeitdauer t vorliegen. Diese Zeitdauer t ist vorzugsweise im Bereich von 0,1 sec bis 0,5 sec.

Auch ist es zweckmäßig, wenn einen Hemmung nur erkannt wird, wenn das Fahrzeug steht oder die Geschwindigkeit des Fahrzeuges unterhalb eines Geschwindigkeitsgrenzwertes ist.

Zweckmäßig ist, wenn bei einer Hemmung des Schaltvorganges die Kupplung bis auf einen vorgebbaren Wert eines von der Kupplung übertragbaren Drehmoments eingerückt wird.

Auch ist es zweckmäßig, wenn der vorgebbare Wert das maximal übertragbare Drehmoment ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn der vorgebbare Wert des Drehmomentes geringer als das maximal übertragbare Drehmoment ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn der vorgebbare Wert ein geringer Wert im Bereich von unter 25 Nm, vorzugsweise unter 10 Nm, ist.

Vorteilhaft ist es, wenn der Wert des von der Kupplung übertragbare Drehmomentes für zumindest eine vorgebbare Haltezeit gehalten wird.

Vorteilhaft ist es, wenn anschließend das von der Kupplung übertragbare Drehmoment wieder reduziert wird.

Vorteilhaft ist es, wenn bei einer Hemmung des Schaltvorganges die Kupplung pulsierend bis auf einen vorgebbaren Wert eines von der Kupplung übertragbaren Drehmoments eingerückt wird und der Wert des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes wieder reduziert wird. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn dies gegebenenfalls wiederholt wird um ein Pulsieren zu erhalten. Vorteilhaft kann auch sein, wenn das Kupplungsmoment treppenförmig oder stufenförmig oder anderweitig schrittweise ansteigt.

Vorteilhaft ist es, wenn das von der Kupplung übertragbare Drehmoment nach einem Erhöhen und/oder einem Reduzieren des Drehmoments für eine vorgebbare Zeitdauer konstant gehalten werden kann.

Auch ist es zweckmäßig, wenn ein Einrücken der Kupplung oder ein Ansteigen des von der Kupplung übertragbaren Drehmoments über eine Rampenfunktion als Funktion der Zeit erfolgt.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn das Maximum des pulsierenden Kupplungsmomentes zeitlich variabel ist. Auch ist es zweckmäßig, wenn das Maximum des pulsierenden Kupplungsmomentes als Funktion der Zeit ansteigt.

Nach dem vollständigen Einlegen des Ganges wird in eine übliche Steuerungsprozedur geschaltet, die ein Anfahren, Kriechen, Abschalten des Motors, Fahren oder einen Gangwechsel erlaubt. Die Kupplung wird gemäß der anderen Prioritäten nach dem vollständigen Gangeinlegen geöffnet oder geschlossen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Steuerung eines Betätigungssystems in einem Kraftfahrzeug.

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrich tung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild,

Fig. 3 ein Blockschaltbild,

Fig. 4a bis Fig. 4c je ein Diagramm und

Fig. 5 eine Schaltkulisse.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges 99 mit einer Einrichtung zur Betätigung eines Drehmomentübertragungssystems, wie Kupplung 2, mit einem Antriebsmotor 1, einem Getriebe 3, einer Steuereinheit 6, einem Stellglied, wie Aktuator 5, zur Ansteuerung zumindest eines Drehmomentübertragungssystems oder des von der Kupplung übertragbaren Drehmoments.

Das Antriebsaggregat 1, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor, steht mittels einer Kupplung 2 im Antriebsstrang des Fahrzeuges mit einem Getriebe 3 in An triebsverbindung. Über die Kupplung und mittels des steuerbaren übertragbaren Drehmoments der Kupplung wird das abtriebsseitig an den Antriebsrädern anstehende Drehmoment des Fahrzeuges gesteuert. Die Getriebeabtriebswelle 4 ist im Kraft- oder Drehmomentfluß gegebenenfalls über ein Getriebe, wie Differential mit zumindest einer nachgeordneten Antriebsachse und/oder mit Antriebsrädern verbunden.

Die Kupplung 2, wie beispielsweise eine Reibungskupplung, eine Magnetpulverkupplung oder ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit oder ohne Wandlerüberbrückungskupplung, wird von einer Einrichtung zur Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystemes angesteuert. Das Drehmomentübertragungssystem 2, wie Kupplung, kann dem fahrerseitig manuell schaltbaren Getriebe 3 im Kraftfluß vor oder nachgeschaltet sein.

Durch die gezielte Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems kann das jeweils benötigte Drehmoment angesteuert werden und nicht nur das maximal zu übertragende Drehmoment, das Nominalmoment, das nur in Bruchteilen der gesamten Betriebsdauer des Fahrzeuges anliegt.

Die Ansteuerung steuert das Ein- und/oder Ausrücken der Kupplung bzw. steuert das von dem Drehmomentübertragungssystem übertragbare Drehmoment.

Die Einrichtung zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystems weist ein Mittel 5 zur Ansteuerung oder Einstellung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems auf, wobei dieses Mittel 5 ein mechanisch angesteuertes Ausrücklager mit einer Ausrückgabel oder einem Ausrückhebel oder ein hydraulisches System mit Geber- und Nehmerzylinder, wie beispielsweise Zentralausrücker, sein kann. Weiterhin kann ein Hydraulik nehmerzylinder auf eine Ausrückgabel wirken, um das Ausrücklager anzusteuern. Ebenso kann eine elektromotorische Ansteuerung eines Ausrück lagers vorgesehen sein. Auch kann der Aktuator elektromotorisch ausgebildet sein und über ein Getriebe ein Ausgangselement des Aktuators antreiben.

Der Aktuator 5 zur Betätigung steht in Signalverbindung mit einer zentralen Steuereinheit 6, die mit einer zentralen Computereinheit mit Prozessor und Speicher ausgestattet sein kann, wobei die zentrale Steuereinheit 6 ihrerseits gegebenenfalls in Signalverbindung mit weiteren Elektronikeinheiten, wie beispielsweise mit einer Motorelektronik 30, einer Getriebesteuerelektronik 32 und/oder einem Antiblockiersystem (ABS) 31 stehen kann.

Als Detektoren stehen beispielsweise Sensoren zur Verfügung, welche zur Erfassung oder Ermittlung des Betriebspunktes benötigt werden. Als Sensoren können unter anderem beispielsweise ein Motor- und/oder Getriebedrehzahlsensor 7, 7a wie Getriebeeingangsdrehzahlsensor, sowie ein Sensor 8 zur Detektion der Gaspedalstellung des Gaspedals 8a sowie ein Sensor 9 zur Detektion der Position des Schalthebels oder der Kraft auf den Schalthebel 10 sowie ein Sensor 11 zur Detektion einer Position eines getrie beinternen Schaltelementes 12, wie beispielsweise der zentralen Schaltwelle.

Der Sensor 11 kann sowohl den Weg von Getriebeschaltelementen innerhalb von Schaltgassen und/oder zwischen Schaltelementen detektieren. Dabei kann dieser Sensor 11 aus zwei einzelnen Sensoren bestehen oder ein Sensor für beide Richtungen der Betätigungen sein.

Weiterhin können beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren oder Tachometer, Raddrehzahlsensoren, Drosselklappenwinkel-, Neigungs-, Beschleunigungs- oder Drehzahlsensoren Verwendung finden. Die Signale dieser Sensoren werden zumindest Zeitweise von der Steuereinheit verarbeitet und mittels der Steuereinheit wird eine Schaltabsicht des Fahrers derart erkannt, daß die Meßdaten der Sensoren eine Zeitabhängigkeit aufweisen, welche als eine Schaltabsicht gewertet wird.

In Fahrzeugen mit einem Schaltgetriebe, wie Stufengetriebe nach dem Stand der Technik, ist ein Bedienungselement 10, wie Schalthebel, zur manuellen Betätigung der Schaltung der Getriebeübersetzung vorhanden, welches mit zumindest einem Verbindungsmittel oder einer Verbindung 13 mit getriebeinternen Schaltelementen, wie einer zentralen Schaltwelle, Schaltstangen oder Schaltgabeln des Getriebes, verbunden ist. Eine Bewegung des Schalthebels 10 hat eine Bewegung der getriebeinternen Schaltelementen 12 zur Folge.

In der Verbindung zwischen dem Angriffsbereich des Schalthebels 10 und dem zumindest einen getriebeinternen Schaltelement 12 ist in der Regel ein Wegspiel vorhanden. Weiterhin ist innerhalb dieser Verbindung in der Regel zumindest ein elastisches Element 14 vorhanden, welches beispielsweise zur Schwin gungsdämpfung oder -entkopplung oder Vorspannung der Verbindung 13 eingesetzt ist. Das zumindest eine elastische Element 14 kann zwischen einem Betätigungselement oder Betätigungsbereich, wie Griffbereich, des Schalthebels 10 und den getriebeinternen Schaltelementen angeordnet sein. Weiterhin kann das zumindest eine elastische Element in/an Gelenken der Verbindung 13 angeordnet sein.

Die Sensoren 9, 11 sind an Elementen der Verbindung zwischen einem Betätigungsbereich oder Betätigungselement des Schalthebels und den getriebeinternen Schaltelementen angeordnet oder angelenkt. Sie detektieren die Position oder Bewegung des Schalthebels 10 oder eines damit in Verbindung stehenden ersten Elementes 13a und/oder die Position oder Bewegung von getriebeinternen Schaltelementen 12 oder eines damit in Verbindung stehenden zweiten Elementes 13b. Das erste 13a und das zweite Element 13b kann Element der Verbindung 13 sein.

Die detektierten Positionen repräsentiert somit zumindest eine Position des Schalthebels oder der getriebeinternen Schaltelemente.

Bei einer manuellen fahrerseitigen Bewegung des Schalthebels 10, beispiels weise von dem ersten Gang in die Neutralposition oder entsprechend anders, wird der Schalthebel 10 fahrerseitig zunächst im Rahmen des eventuell vorhandenen Wegspieles des Schalthebels und der Wirkverbindung zwischen Schalthebel und Getriebe bewegt. Die Bewegung des Schalthebels erfolgt ohne eine Bewegung von getriebeinternen Schaltelementen, wie der getriebeseitigen zentralen Schaltwelle bzw. den Schaltschwingen, Schaltstangen oder Schaltgabeln. Wird der Schalthebel nach einer ersten Bewegung im Bereich des Wegspiels weiter bewegt, so erfolgt eine Dehnung oder Stauchung beispielsweise eines Elementes des Verbindungselementes zwischen Betätigungselement oder Betätigungsbereich des Schalthebels und einem getriebeinternen Schaltelement. Eine solche Kraftbeaufschlagung kann eine Dehnung oder Stauchung beispielsweise eines elastischen Elementes in der Verbindung unter Druck oder Zug erbringen. Diese Dehnung oder Stauchung kann infolge von Elastizitäten im Bereich der Verbindung als auch aufgrund von Materialeigenschaften spezieller Bauteile erfolgen.

Die Elastizitäten und/oder das Wegspiel im Bereich zwischen Schalthebel und getriebeinternen Schaltelementen, welche herstellungsbedingt vorhanden sind, werden nach dem erfindungsgemäßen Gedanken genutzt um eine Schaltabsicht des Fahrers anhand der Bewegung des Schalthebels zu erkennen. Es muß somit nicht zwingend eine zusätzliche Elastizität verwendet werden. Dies kann bei elastischen Verbindungen zwischen Schalthebel und getriebeinternen Schaltelementen vorteilhaft sein. Weiterhin kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn bei relativ steifen Verbindungen zwischen Schalthebelbetätigungsbereich und getriebeinternen Schaltelementen zusätzliche elastische Elemente eingesetzt werden.

Aufgrund des/der vorhandenen Sensors/Sensoren 11 zur Gangerkennung kann mit Hilfe der Signale dieser Sensoren eine Schaltabsichtserkennung realisiert werden.

Der Sensor 9 detektiert im wesentlichen die Bewegung des Schalthebels in der Richtung der Schaltgassen einer Schaltkulisse. Eine Schaltkulisse eines gängigen manuell schaltbaren Getriebes ist in der Fig. 5 dargestellt. Dort ist eine Kulisse eines Fünfganggetriebes mit Rückwärtsgang dargestellt, wobei dies keine Beschränkung der Allgemeinheit darstellt. Die Erfindung kann auch im Zusammenhang mit anderen Getrieben, wie beispielsweise Viergang- oder Sechsganggetriebe, verwendbar sein. Bei einer Anlenkung des einen Sensors 9 am Schalthebel, bei welcher sowohl der Schaltweg als auch der Wählweg im Sensorsignal berücksichtigt werden, kann eine entsprechend gewählte Übersetzung der jeweiligen Auslenkungsrichtungen, wie entlang des Schalt- oder Wählweges, genutzt werden, um das Schaltwegsignal mit einem dominanten Einfluß auf das Gesamtsignal auszustatten. Dies bedeutet, daß eine relative Änderung des Wählwegsignales nur eine geringe Signaländerung verursacht, im Vergleich zu einer relativ großen Signaländerung bei einer entsprechenden Schaltwegbewegung.

Der Sensor 11 detektiert im wesentlichen die Bewegung von zumindest einem getriebeinternen Schaltelement 12, wobei insbesondere die Bewegung in Schaltrichtung zur Schaltabsichtserkennung verwendet wird.

Weiterhin kann eine Schaltabsichtserkennung bei einer Bewegung des Schalthebels in Wählrichtung durchgeführt werden, wobei in einem solchen Falle, die Anlenkung des Schalthebelsensors 9 entsprechend gewährleistet, daß beide Bewegungsrichtungen mit dem Sensor in ein gut aufgelöstes Sensorsignal transformiert wird.

Die Steuereinheit 6 berechnet aufgrund der Informationen oder Signale von zumindest dem Sensor 9 oder dem Sensor 11 die Position des Schalthebels 10 und entscheidet in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien, ob eine gezielte Bewegung des Schalthebels vorliegt und somit eine Schaltabsicht identifiziert wird.

Wird eine Bewegung des Schalthebels von beispielsweise dem Fahrer des Kraftfahrzeuges eingeleitet, so detektieren die Sensoren eine Betätigungskraft oder die Bewegung und die Steuereinheit führt eine vorgegebene Prozedur zur Ermittlung einer Schaltabsicht durch. Ist eine Schaltabsicht erkannt, wird ein Schaltabsichtssignal erzeugt.

Wenn einer dieser Vorgänge, wie ein Gangwechsel oder ein Gangeinlegen als beendet angesehen oder bewertet wird, weil beispielsweise eine vorgegebene Gangendposition anhand eines Sensorsignales als Eingelegt erkannt wird, wird der Gangwechsel als abgeschlossen erkannt und eine Einrückstrategie bzw. ein Einrückverfahren der Kupplung wird gestartet. Ist die Gangendlage nicht erreicht wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt.

Die Steuereinheit erhält oder empfängt Signale der Sensoren 9 und/oder 11 und ermittelt anhand dieser Signale die Position oder die Positionen von relevanten Bauelementen und/oder bildet eine Differenz und/oder einen Differenzenquotient von Positionen innerhalb der Verbindung oder Wegstrecken zwischen den detektierten Positionen der überwachten Elementen, wobei als relevante Bauelemente insbesondere Bauelemente zwischen einem Betätigungsbereich des Schalthebels und getriebeinternen Schaltelementen berücksichtigt werden. Erreicht, überschreitet oder unterschreitet eine Position, eine berechnete Differenz oder ein berechneter Differenzenquotient eine vorgebbare Schwelle, so wird eine Schaltabsicht als vorliegend gewertet und die Steuereinheit generiert ein Schaltabsichtssignal.

Die Fig. 2 zeigt ein Bockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Block 100 wird ausgewertet, ob ein Schaltabsichtssignal vorliegt. Ist dies der Fall, liegt eine Betätigung beispielsweise eines Schalthebels vor. Die Steuereinheit erkennt dies wie beschrieben und erzeugt ein Schaltabsichtssignal. In Block 101 wird geprüft ob der Abstand eines Getriebeschaltelementes, wie beispielsweise als getriebeinternes Schaltelement, zur Endlage bei eingelegtem Gang größer ist als ein vorgebbarer Schwellenwert, der gang- oder geschwindigkeitsabhängig sein kann. Mit anderen Worten, ist der Wert oder das Signal von der Neutralgasse aus berechnet kleiner als ein Schwellenwert ist die Endlage nicht erreicht. Wird dies laut Block 100 und Block 101 für eine gewisse vorgebbare Zeitdauer t gleichzeitig beobachtet, wird in Block 102 die Kupplung zumindest kurzzeitig geringfügig eingerückt. Dieses Einrücken bewirkt, daß die Getriebeeingangswelle geringfügig verdreht wird und die Hemmung durch aufeinander treffende Zähne einer Schaltgruppe aneinander vorbei gleiten und der Gang in seine Endlage eingelegt werden kann. Es kann also ein Zähler zwischen 101 und 102 eingebaut werden, der vor der Einleitung des Einrückens der Kupplung prüft, ob die Bedingungen der Blöcke 100 und 101 auch lange genug vorliegen.

Die Fig. 3 zeigt ein Bockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Block 110 wird ausgewertet, ob ein Schaltabsichtssignal vorliegt. Ist dies der Fall, liegt eine Betätigung beispielsweise eines Schalthebels vor. Die Steuereinheit erkennt dies wie beschrieben und erzeugt ein Schaltabsichtssignal. In Block 111 wird geprüft ob der Änderungsgradient des Weges eines Getriebeschaltelementes, wie beispielsweise als getriebeinternes Schaltelement, kleiner ist als ein vorgebbarer Schwellenwert, der gang- oder geschwindigkeitsabhängig sein kann. Mit anderen Worten, ist die Betätigungsgeschwindigkeit kleiner als ein Schwellenwert so ist die Endlage nicht erreicht. Dies kann noch damit überprüft werden, ob die Endlage erreicht ist oder nicht, entsprechend Block 101.

Werden die Signale laut Block 101 und Block 121 für eine gewisse vorgebbare Zeitdauer t gleichzeitig beobachtet, wird in Block 112 die Kupplung pulsierend ein- und ausgerückt. Dieses pulsierende Ein- und Ausrücken bewirkt, daß die Getriebeeingangswelle geringfügig verdreht wird und die Hemmung durch aufeinander treffende Zähne einer Schaltgruppe aneinander vorbei gleiten und der Gang in seine Endlage eingelegt werden kann. Es kann auch ein Zähler zwischen 111 und 112 eingebaut werden, der vor der Einleitung des Einrückens der Kupplung prüft, ob die Bedingungen der Blöcke 110 und 111 auch lange genug vorliegen.

Die Fig. 4a bis 4c zeigen Diagramme zur Darstellung der Steuerung des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes bei Vorliegen einer Hemmung. In diesen Figuren ist das von der Kupplung übertragbare Drehmoment M, auch Kupplungsmoment genannt, als Funktion der Zeit t dargestellt. Dieser Anstieg kann linear oder auch in einem anderen Ausführungsbeispiel nicht linear oder in Stufen oder mit unterschiedlicher Steigung oder Schritten erfolgen.

Die Fig. 4a zeigt einen gleichmäßigen oder monotonen Anstieg des Kupplungsmomentes M ab dem Zeitpunkt t₁, ab welchem von der Steuereinheit auf eine Hemmung erkannt wurde.

Die Fig. 4b zeigt einen gleichmäßigen oder monotonen Anstieg des Kupplungsmomentes M bis auf einen Grenzwert M₂ ab dem Zeitpunkt t₂, ab welchem von der Steuereinheit auf eine Hemmung erkannt wurde. Der Wert von M₂ kann gangabhängig oder fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig gewählt werden. Nach Ablauf einer Haltezeit Δt kann dann das Kupplungsmoment M wieder reduziert werden. Der Wert des Kupplungsmomentes M kann gering sein, so daß beim zumindest geringfügigen Schließen der Kupplung die Getriebeeingangswelle zumindest nur geringfügig verdreht wird.

Die Fig. 4c zeigt insgesamt ein pulsierendes Verhalten der Kupplung mit einem gleichmäßigen oder monotonen Anstieg des Kupplungsmomentes M bis auf einen Grenzwert M₃ ab dem Zeitpunkt t₃, ab welchem von der Steuereinheit auf eine Hemmung erkannt wurde. Der Wert von M₃ kann gangabhängig oder fahrzeuggeschwindigkeitsabhängig gewählt werden. Über die Dauer einer Haltezeit bleibt das Moment M konstant. Nach Ablauf einer Haltezeit Δt von t₄ bis t₅ wird anschließend das Kupplungsmoment M bis t₆ wieder reduziert, wobei der Wert des reduzierten Kupplungsmomentes Null annehmen kann oder einen geringen von Null verschiedenen Wert annehmen kann. Während einer weiteren Haltezeit bis t₇ bleibt das Kupplungsmoment wieder konstant.

Anschließend kann das Verfahren zur Ansteuerung von t₃ bis t₇ wiederholt werden, wobei die Amplitude, also der Wert des Kupplungsmomentes variieren kann.

Der Wert des Kupplungsmomentes M, M₂ bis M₅ kann gering sein, so daß beim zumindest geringfügigen Schließen der Kupplung die Getriebeeingangswelle zumindest nur geringfügig verdreht wird.

Die Fig. 5 zeigt eine Schaltkulisse 200 eines Schaltgetriebes mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang R, wobei zwischen Schaltgassen 201, 202 und 203 und einer Wählgasse 204 unterschieden wird. Die Endlagen 210 bis 215 stellen die Position eines Getriebeschaltelementes, wie einer Schaltgabel oder einer zentralen Schaltwelle, dar, wenn der entsprechende Gang geschaltet ist. Es können auch andere Schaltkulissen verwendet werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Gangabhängigkeit derart genutzt wird, daß das erfindungsgemäße Verfahren zumindest bei nicht synchronisierten Gängen durchgeführt wird, wie bei einem nicht synchronisierten Rückwärtsgang R.

Mit 220 bis 225 sind Schwellenwerte bezeichnet, die etwa angenommen werden, wenn beim Einlegen eines Ganges eine Hemmung auftritt.

Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, wenn die Grenzwerte oder Schwellenwerte oder Haltezeiten oder andere relevante Parameter über die Fahrzeuglebensdauer adaptierbar und somit veränderbar sind. Diese adaptierbaren Parameter können in der Steuereinheit in einem Speicher gespeichert werden.

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück bezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Beschrei bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfah rensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt folgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

1. Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zur automatisierten Betätigung einer Kupplung, mit einem Aktuator und einer elektronischen Steuereinheit, mit einem Getriebe mit einem Element zur Getriebebetätigung, die Steuereinheit steuert die Betätigung zum Anfahren, beim Gangwechsel und beim Anhalten, wobei zumindest ein Sensor vorgesehen ist, welcher die Gangstellung des Getriebes und/oder einen Schaltvorgang detektiert, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Hemmung des Schaltvorganges die Kupplung zumindest teilweise zumindest zeitweise eingerückt wird.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Detektion der Gangstellung des Getriebes ein Sensor ist oder umfaßt, welcher den Weg eines Schaltelementes in einer Schaltgasse detektiert.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Detektion der Gangstellung des Getriebes ein Sensor ist oder umfaßt, welcher den Weg eines Schaltelementes zwischen Schaltgassen oder entlang einer Wählgasse detektiert.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Detektion des Schaltvorgangs des Getriebes ein Sensor ist, welcher eine Betätigung eines Elementes zur Getriebebetätigung, wie Schalthebel, detektiert.

5. Kraftfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sensorsignal von der Steuereinheit verwendet wird und als ein Schaltabsichtssignal bei einer Betätigung eines Elementes zur Getriebebetätigung gewertet wird oder ein solches Schaltabsichtssignal anhand der Sensorwerte erzeugt.

6. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Sensoren ein Wegsensor ist.

7. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Sensoren ein Kraftsensor oder kraftproportionaler Sensor ist.

8. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Sensoren ein Inkrementalwegsensor ist.

9. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung eines Schaltabsichtssignales zumindest die Signale zweier Sensoren verwendet werden.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Signale zweier Sensoren in ein Differenzwegsignal umgerechnet werden.

11. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Hemmung eines Schaltvorganges erkannt wird, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt sind:

12. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Hemmung eines Schaltvorganges erkannt wird, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt sind, die anhand von Sensorsignalen erkannt werden:

13. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Hemmung erkannt wird, wenn zumindest einzelne der Bedingungen für eine vorgebbare Zeitdauer t vorliegen.

14. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einen Hemmung nur erkannt wird, wenn das Fahrzeug steht oder die Geschwindigkeit des Fahrzeuges unterhalb eines Geschwindigkeitsgrenzwertes ist.

15. Kraftfahrzeug insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Hemmung des Schaltvorganges die Kupplung bis auf einen vorgebbaren Wert eines von der Kupplung übertragbaren Drehmoments eingerückt wird.

16. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Wert das maximal übertragbare Drehmoment ist.

17. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Wert geringer als das maximal übertragbare Drehmoment ist.

18. Kraftfahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Wert ein geringer Wert im Bereich von unter 25 Nm, vorzugsweise unter 10 Nm, ist.

19. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert für zumindest eine vorgebbare Haltezeit gehalten wird.

20. Kraftfahrzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend das von der Kupplung übertragbare Drehmoment wieder reduziert wird.

21. Kraftfahrzeug insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Hemmung des Schaltvorganges die Kupplung pulsierend bis auf einen vorgebbaren Wert eines von der Kupplung übertragbaren Drehmoments eingerückt wird und der Wert des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes wieder reduziert wird.

22. Kraftfahrzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum des pulsierenden Kupplungsmomentes zeitlich variabel ist.

23. Kraftfahrzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum des pulsierenden Kupplungsmomentes als Funktion der Zeit ansteigt.

24. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Kupplung übertragbare Drehmoment nach einem Erhöhen und/oder einem Reduzieren des Drehmoments für eine vorgebbare Zeitdauer konstant gehalten werden kann.

25. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einrücken der Kupplung oder ein Ansteigen des von der Kupplung übertragbaren Drehmoments über eine Rampenfunktion als Funktion der Zeit erfolgt.