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WO1997043566A1 - Erzeugung eines schaltabsichtssignals für die kupplung in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Erzeugung eines schaltabsichtssignals für die kupplung in einem kraftfahrzeug Download PDF

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WO1997043566A1
WO1997043566A1 PCT/DE1997/000969 DE9700969W WO9743566A1 WO 1997043566 A1 WO1997043566 A1 WO 1997043566A1 DE 9700969 W DE9700969 W DE 9700969W WO 9743566 A1 WO9743566 A1 WO 9743566A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
actuated
limit value
transmission system
shift
torque transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1997/000969
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Salecker
Klaus KÜPPER
Martin Vornehm
Franz Kosik
Thomas Grass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
LuK Getriebe Systeme GmbH
Original Assignee
Daimler Benz AG
LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG, LuK Getriebe Systeme GmbH filed Critical Daimler Benz AG
Priority to GB9800284A priority Critical patent/GB2319580B/en
Priority to BR9702228A priority patent/BR9702228A/pt
Priority to AU30239/97A priority patent/AU3023997A/en
Priority to US08/983,277 priority patent/US5957805A/en
Priority to JP9540394A priority patent/JPH11509612A/ja
Priority to DE19780444T priority patent/DE19780444D2/de
Publication of WO1997043566A1 publication Critical patent/WO1997043566A1/de
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    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/46—Signals to a clutch outside the gearbox

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with a drive unit, such as a motor or internal combustion engine, a transmission and an automated torque transmission system, such as a clutch, friction clutch or magnetic powder clutch, the gear ratio being selectable by means of an operating element, such as a shift lever, with a sensor device actuating the Control element detected and a control signal can be generated by a control device, whereupon the
  • Torque transmission system is disengaged when the control element is actuated.
  • a function-critical or safety-critical situation can occur if, for example as a defect occurs in the area between the accelerator pedal and the engine, so that, for example, the accelerator pedal is stuck and the defect, even when the accelerator pedal is not actuated, does not allow the accelerator pedal to reset and actuate the idle switch.
  • this is automated Torque transmission system based on the available sensor values assumes that the accelerator pedal is intentionally operated, for example, by the driver, and shifting the transmission or the transmission gears is only possible with difficulty due to the non-opening torque transmission system.
  • the present invention had for its object to provide a vehicle with an automated torque transmission system, the soft
  • Gear stages can be switched safely and functionally in essentially all relevant operating situations.
  • the present invention was also based on the object of creating a motor vehicle of the type mentioned above, which also occurs when it occurs
  • the brake is a service brake or a parking brake, such as a hand brake.
  • control signal is also generated, inter alia, when a load lever and a service brake and a parking brake are actuated simultaneously when the control element is actuated.
  • the object according to the invention can be achieved if the control signal is generated when the vehicle speed is less than a predefinable limit value when the control element is actuated.
  • the predefinable limit value is in a range from 0 to 50 km / h, preferably from 0 to 30 km / h and in particular from 0 to 10 km / h.
  • a sensor device detects the actuation of the operating element and by a control unit a control signal can be generated, whereupon the torque transmission system is disengaged when the control element is actuated, the control signal is generated and the torque transmission system is disengaged when the control element is actuated, if at least one of the following conditions is met:
  • the idle switch is actuated, the load lever is less than a predefinable limit value, the throttle valve angle is less than a predefinable limit value, the service brake is applied, the parking brake is applied, a sensor indicates an open vehicle door, the vehicle speed is less than a predefinable limit value, the engine torque is less than a predefinable limit value, the engine speed is less than a predefinable limit value, the gradient of the engine torque is at negative gradient in terms of amount greater than a predefinable limit value, - the gradient of the engine speed is greater in magnitude than a predeterminable limit value in the case of a negative gradient, the gradient in vehicle speed is greater in magnitude in terms of amount than a predeterminable limit value in the case of a negative gradient.
  • the individual conditions can be linked with AND or OR operations.
  • the torque transmission system is also disengaged, for example, when the engine torque determined by the control unit is above a predeterminable limit value, but the other signals are given in such a way that an intention to shift is rated as desired by the driver.
  • an intention to shift is considered permissible if - the engine torque is greater than a predeterminable limit value, the engine speed is greater than a predeterminable limit value, the gradient of the engine torque with a positive gradient is smaller than a predeterminable limit value, the gradient of the In the case of a positive gradient, the engine speed is smaller than a predefinable limit value and / or the gradient of the vehicle speed is smaller than a predefinable limit value in the case of a positive gradient, these conditions must be fulfilled alone or in combination with other conditions in order to evaluate a switching intention as present.
  • a sensor device detects the actuation of the operating element and a control signal can be generated by a control unit, whereupon the torque transmission system disengaged when the control element is actuated, may be advantageous if the control signal is generated and the torque transmission system is disengaged when the control element is actuated after a waiting time ⁇ t, if after this waiting time the control element is still actuated and at least one of the following conditions - conditions are fulfilled: the idle switch is actuated, the load lever is less than a predefinable limit value, the throttle valve angle is less than a predefinable limit value, the service brake is actuated, - the parking brake remse is actuated, a sensor indicates that the vehicle door is open, the vehicle speed is less than a predefinable limit value, the engine torque is less than a prede
  • the shifting gate is / is divided into at least two areas in which different limit values are used to determine a shift intention. This means that, for example, higher gearshift lever speeds are necessary in one area than in another area in order for the control unit to evaluate an intention to shift as being present.
  • limit values used to determine a switching intention are changed, for example, as a function of time.
  • these limit values or threshold values can also be varied as a function of other operating parameters, for example as a function of the engine speed.
  • the limit values are changed, increased or reduced by the current data when the limit values are reached or exceeded.
  • the changes can also be changed over time.
  • a control signal is also generated if, in addition, a load lever, such as
  • Accelerator pedal is operated.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle
  • FIG. 2 shows a shifting gate
  • Figure 2a shows a section of a shift gate
  • Figure 3 is a diagram.
  • FIG. 1 shows a vehicle 1 in a schematic representation with a
  • the vehicle can also be provided with a four-wheel drive. However, this is not shown in FIG. 1.
  • the torque transmission system 3 such as a friction clutch, magnetic particle clutch or torque converter with a lockup clutch, is shown in FIG. 1 as a torque transmission system 3
  • the drive train is shown arranged between the engine 2 and the transmission 4, the torque transmission system 3 also being able to be arranged on the output side after the transmission 4, as may be expedient, for example, in the case of continuously adjustable partial transmissions (CVT).
  • CVT continuously adjustable partial transmissions
  • the torque transmission system 3 consists of a clutch disc with friction linings 3b, a pressure plate 3c and a clutch cover 3d and a plate spring 3e. These parts of the torque transmission system can be mounted on a flywheel 3a, which can also be assembled with the flywheel 3a as a preassembled unit.
  • the flywheel can also be a so-called two-mass flywheel, which provides a torsion damper between the primary and secondary masses.
  • the plate spring 3e is acted upon by means of the release bearing 3f for engaging or disengaging the clutch, the plate spring tongues being acted upon by means of the release bearing 3f
  • Clutch can be converted or set in a state, for example, the fully engaged or fully disengaged state or is a state between these two limit states.
  • the torque that can be transmitted by the torque transmission system 3 can be set and fixed as desired in the range between zero and the maximum value.
  • the release bearing is actuated in the exemplary embodiment of FIG. 1 by means of a release lever 9, the release lever being actuated over a hydraulic route with slave cylinder 10, hydraulic line 11 and actuator 12.
  • the actuator 12 contains an actuating device 12a which, if a hydraulic path is used, has a master cylinder and a master cylinder
  • the actuator 12 contains an electronic device 12b, such as a control unit, which processes the incoming signals from, for example, sensor devices, sensors or other electronic units and which generates control signals in order to control the drive unit of the actuator for engaging or disengaging the
  • the transmission 4 is a transmission in which a differentiation can be made between different transmission ratios, such as gears, by means of an operating element 13. To choose a gear ratio of one
  • the operating element 13 is brought into the position provided for this purpose or actuated in a manner provided for this purpose. This operation can be done manually or automatically.
  • the device for disengaging the torque transmission system can, as shown above, take place by means of a pressure medium system, wherein the pressure medium system can be a hydraulic system, a pneumatic system or another fluid-operated system.
  • the releaser can also be a pressure-operated central releaser.
  • the actuation can also be carried out by mechanical means, such as, for example, by a
  • a sensor device 14 can be articulated or arranged on the control element 13, whereby an actuation of the control element by this sensor unit 14 is detected.
  • An actuation can be detected by measuring an acting force or by measuring a change in position or a change in speed or acceleration. Furthermore, the actuation can be detected when a limit or threshold value is exceeded when the operating element is moved or actuated.
  • the sensor or the sensor device 14 can be a displacement or speed or acceleration or force-dependent sensor which can detect or detect a movement of the control element or an element connected to it or a force on the control element or on an element connected to it.
  • a sensor 15 can be arranged on the transmission 4, which detects the position of the gear engaged by, for example, sensing the position of shift elements inside the transmission.
  • the sensors such as throttle valve sensor 16, such as wheel speed or speed sensor 17 (vehicle speed sensor), engine speed sensor 18 and further sensors can be provided in / on the vehicle and connected to the control unit via signal lines.
  • a door sensor which detects whether a door is open, can also be arranged on the vehicle.
  • a sensor for detecting the throttle valve angle is also expedient.
  • the control unit can also use the data from the sensors to calculate gradients that are used to evaluate the switching intent. These gradients can be calculated, for example, using numerical methods.
  • the control unit 12 determines the driving state from these sensor data and other data and from system input variables and generates a control signal
  • Actuation of the torque transmission system 3 if an intention to shift is evaluated as present. If the control element of the transmission is actuated by the driver, the control unit disengages the torque transmission system by generating a control signal for opening the torque transmission system. However, this usually only takes place if the calculated or determined engine torque is less than or equal to a predeterminable torque value. Furthermore, an intention to shift can be suppressed or evaluated as not being delivered if, in addition to the specific engine torque, the throttle valve position or the load lever position also exceeds a limit value.
  • the motor vehicle 1 also has an accelerator pedal 20, such as a load lever, and an actuating element of a brake 21, such as a service brake, and an actuating element 22 for a brake, such as a parking brake.
  • At least one sensor 23 is arranged on the load lever 20, which sensor both determines the deflection ⁇ and also determines an existing or non-existing actuation. As a sensor for determining whether the pedal or the load lever is actuated or not, an idle switch comes into question, which is switched on when the pedal is not actuated and which is switched off when the pedal is actuated.
  • a brake switch 24, which detects whether the brake is actuated, can be arranged on the actuating element of the service brake 21, such as the brake pedal. Such a brake switch can also be arranged on the actuating element 22 for the parking brake, the sensor 25 detecting whether the parking brake is actuated.
  • the sensor device 23 of the load lever 20 can also be signal-connected to the engine electronics 30, so that the engine speeds and the engine torque are controlled accordingly by the engine electronics 30 via an accelerator pedal actuation.
  • the applied engine torque can be determined on the basis of the signals arriving in the control unit 12, such as measurement data or system input variables.
  • the applied engine torque is the current engine torque minus / plus the moments that are recorded or output by auxiliary units.
  • auxiliary unit for example, the air conditioning system or a swing useful storage unit may be mentioned. Drag torques can also be taken into account.
  • control unit 12 recognizes an intention to shift by actuating the control element 13 on the basis of the incoming signals from the sensors 14 and / or 15. Whether the intention to shift is evaluated or accepted by the control unit as a shift request, and whether a control signal for opening the clutch is generated depends on System parameters.
  • a shift intention signal is also evaluated in such a way that there is a shifting process.
  • a condition for a desired gear change or for taking out a gear it is assumed that the engine torque is less than a predefinable limit value and / or that the actuation of the load lever is less than a predefinable limit value, that is to say, for example, that the load lever is not actuated and the idle switch signals this.
  • this condition is not sufficient in certain function-critical or safety-critical situations.
  • these conditions can be linked so that both the engine torque falls below a predeterminable limit value and the actuation of the load lever falls below a predefinable limit value. Furthermore, it may be expedient if, in at least one of the above-mentioned limit values, a shift request is still considered to be present in certain driving situations, and a control signal is generated by the control unit, whereupon the torque transmission system is disengaged. Such one Control signal can be generated, for example, when the load lever and, for example, a brake are actuated simultaneously when the bed element is actuated to shift the gears. Furthermore, it can be expedient if, at a vehicle speed which is lower than a comparable reference speed when the
  • Control element the control signal is generated to disengage the torque transmission system.
  • this permitting a shift intention and the generation of a control signal at low driving speeds can be expedient in order to remove an engaged gear.
  • This is particularly expedient if the vehicle is traveling at low speeds, for example in the speed range between 0 and 50 km / h, preferably from 0 to 30 km / h or from 0 to 10/20 km / h.
  • a further control method which can be expedient in the case of such operating situations or malfunctions on the accelerator pedal system or in the vehicle, can be, for example, that the simultaneous actuation of the brake and the accelerator pedal permits an intention to switch, whereupon a control signal is generated by the control unit is going to disengage the torque transmission system.
  • Control unit determines an intention to switch from the input signals, which is first checked before the control signal is generated in order to Disengage torque transmission system.
  • the control unit evaluates a shift intention signal as not being present, despite actuation of the control element, if the engine torque exceeds a certain limit value. This is to prevent false triggers, since it is assumed that the driver does not want to shift when the engine torque is high.
  • the driver wants to shift, and in this case it is expedient if the intention to shift is evaluated as such and a control signal is generated in order to disengage the torque transmission system.
  • the engine can deliver a torque after a cold start by means of ignition adjustment or cold start enrichment or by other methods, even when idling, which is above the limit torque which prevents one
  • Switching intention is evaluated as such, and a control signal for opening the clutch is generated. Accordingly, in general or in such operating situations, it can be expedient if, in addition to the comparison of the current engine torque in comparison with a limit value, the idle switch is also monitored. If the idle switch is actuated, that is, is the
  • Throttle valve value below a limit value the shift intention is evaluated as such and a control signal is generated, whereupon the torque transmission system is disengaged.
  • idle mode that is to say when the idle switch is actuated, an intention to shift is always possible and a shift process is made possible in that the torque transmission system is disengaged when the control element is actuated.
  • control unit 12 detects an intention to shift from its input signals, such as sensor values and other signals, this is first checked before the clutch is disengaged. In the usual driving conditions of the vehicle, it is expedient if the control unit prevents the intention to shift when the engine torque exceeds a certain limit value. That too Certain engine torque minus, for example, drag torque and torque due to secondary consumers, is compared by the control unit with a reference value and if the engine torque is exceeded above the limit value, an intention to shift is considered inadmissible and the torque transmission system is not disengaged. This is to prevent false tripping, since it is assumed that the driver does not want to shift while requesting a moment (power).
  • the abovementioned waiting times can be in the time range from 0.1 seconds to 10 seconds, preferably in the time range from 0.5 seconds to 5 seconds.
  • the engine can deliver an engine torque that is above the predeterminable limit torque after a cold start by ignition adjustment and / or cold start enrichment or by other methods in idle mode. Then the vehicle may roll and the gear can not be removed or can only be removed with great difficulty due to the inability to shift.
  • Such a situation can be safety-critical if the intention to shift is not recognized and the torque transmission system remains closed. Furthermore, it can be critical if the accelerator pedal gets stuck, for example due to a defect in a non-idling position, and the intention to shift is thereby prevented. It can also be safety-critical if the
  • a solution according to the invention can provide that the switching intention is always permitted as present when the idle switch is actuated, that is to say when the accelerator pedal has returned to its idle idle position. Furthermore, it may be expedient if, in addition to the idle switch, other signals or their combinations are used to allow the intention to shift, that is to say to disengage the torque transmission system when the control element is actuated. In particular, it can be expedient if the idle switch is actuated and / or the accelerator pedal value, that is to say the load lever value, is less than a limit value, analogously to this also the throttle valve angle signal or other signals, which are
  • Switching intentions are permitted when a door is opened and the door contact switch signals this.
  • Other signals can also be used which indicate that the driver does not want to move the vehicle. This can happen, for example, if a driver is not recognized inside the vehicle, for example by a seat sensor, so that the gear is to be removed by a passenger, for example, which in this case should be prevented by the control unit as far as possible.
  • the engine speed is below a predeterminable limit value, such as 1400 revolutions / minute or 2000 revolutions / minute. Furthermore, it may be advantageous if the gradient of the speed and / or the speed of the vehicle is above a predeterminable value, the gradient in this case being intended to be negative.
  • Such a situation can occur, for example, if the driver wants to stop but cannot remove the gear.
  • the shift intention thresholds can be set lower than in normal other typical driving conditions.
  • This sensitive switching of the switching intention detection means that the threshold values, which are set as predefinable limit values in order to detect actuation of the control element on the basis of the sensor values, are shifted closer to the position of an unactuated system or to values of the unactuated control element.
  • a change in the shift intention thresholds or the specifiable limit values leading to the shift intention can also be time-controlled, which means that a shift intention occurs after a certain delay, wherein different time shifts can be defined for different driving situations.
  • Limit values can be specified. In operating situations of the vehicle in which safety-related situations are more likely to become relevant, a staggered use of limit values can also be carried out. If, for example, the control element is actuated in a situation with an increased engine torque, the first one can be exceeded
  • Threshold the switching intention are suppressed, since it is assumed that there is no switching request.
  • the operation continues If the control element is carried out and the control element is guided above a second threshold value, the intention to shift can be evaluated as present and the torque can be opened, since it can be assumed that the driver of the vehicle actuates the control lever in a targeted manner. It is therefore proposed to define a second set of trigger thresholds for the threshold values and to introduce them for the detection of the switching intention. If the actuation of the control element by the driver's stress exceeds this second threshold, an intention to shift can be enabled independently of other signals and the torque transmission system can be disengaged by a control signal.
  • a switching intention is detected by means of at least one sensor which detects the movement of an operating element and / or the position of an operating element and / or the speed and / or the acceleration of an operating element. Furthermore, such a sensor can also detect the force effect on the control element directly or indirectly. Using a displacement sensor in the area of the control element and a displacement sensor in the area of shift elements internal to the gearbox, if there are elasticities in the force path between the control element and the shift elements internal to the gearbox, one can likewise
  • Differential path measurement is carried out in order to obtain a force-proportional or force-representative signal which can be used to evaluate a switching intention.
  • speed-dependent shift intention detection is carried out, among other things. If the shift lever speed, which may be filtered or processed, exceeds a predefinable limit value, there may be an intention to shift and may also be triggered by the control unit.
  • the shift lever speed can be evaluated differently depending on the direction, for example in the direction of the position of the neutral gear or in an opposite direction. Become a gear Manually engaged, the driver normally presses the gear lever towards the gear position to ensure that the gear is engaged. In this sense, overpressing means that the shift lever, like the control element, is actuated by the driver more or further in the direction of the position of the engaged gear than is necessary for engaging the gear.
  • This range is a range of the position of the shift lever starting from the gear rest position in the direction which points away from the neutral position.
  • FIG. 2 shows this fact, with a typical shift gate
  • Area 104 and / or 106 In the area of overpressure, 105, an intention to switch can in principle be rated as impermissible.
  • the time ⁇ t after which the detection of a shift intention is carried out according to the normal methods can be considered as the time of the detection of a newly engaged gear or the time of reaching the gear rest position or the time of the start of overpressing or exceeding the gear rest position or exceeding a repression limit.
  • the overpressure can be, for example, a force measurement or a measurement of the elongation of the external circuit, that is to say the connection between
  • Shift lever and gearbox can be detected. A combination of the above conditions is also possible.
  • the area of overpressure and the presence of the shift lever position in such an area of overpressure can be detected on the basis of the existing sensors or additional sensors can be arranged, which are constructed, for example, as digital or continuous, analog sensors and the position of the shift lever in the area of overpressure to capture.
  • the actuation path of the operating element into at least two areas, one area being selected starting from the neutral position to essentially the gear resting position, and the second area pointing away from essentially the gear resting position in the direction of the neutral position is designed.
  • the predefinable limit values can be increased in the one area, which is the area of overpressure, in order to avoid an intention to shift by relaxing the shift lever after a shift.
  • the intention to shift in an automated clutch essentially has the task of detecting the driver's shift request. If a shift request is recognized on the basis of the sensor signals arriving in the area of the control unit and the corresponding evaluation of these signals, the clutch is generally opened in order to enable the gear to be removed with only a small amount of operating force by the driver.
  • the intention to switch is recognized in such a way that one or more sensor signals, which may already be pre-processed, such as filtered, exceed a fixed or variable predefinable threshold. Switching intent can easily switch back and forth if the sensor signal exceeds the predeterminable threshold in an alternating sequence and then falls below it again and thus alternately exceeds and falls below. For example, this is possible if the shift intention is recognized by means of fixed travel thresholds, when the position of the
  • Opening the clutch can cause vehicle acceleration, which can affect the shift lever via the driver or the vehicle.
  • vehicle acceleration can affect the shift lever via the driver or the vehicle.
  • the intention to shift is detected by a force measurement on the shift lever, or at another location between the transmission and shift lever, there is also a swinging back and forth or falling below or falling below
  • the effect is reinforced by the fact that the clutch opens when the driver intends to shift. As a result, the transmission transmits little or no power and the shifting force can decrease. This also reduces the actuation force and falls below the trigger threshold again.
  • the same effect can also occur in a differential travel measurement, in which travel measurements are carried out at two positions in the area between the shift lever and switching elements on the side of the river, elasticities being present between these travel measurement points.
  • the predefinable limit values which must be exceeded in order to trigger a switching intention
  • a hysteresis that is to say that if the predeterminable limit value is exceeded, the limit value is reduced by an amount ⁇ Grenz.
  • the signal must cross the threshold for the first time.
  • the threshold is lowered by a certain amount. Only when the signal falls below the now lower threshold or the lower limit value will the intention to switch be withdrawn and the threshold or the limit value will be increased again.
  • the amount of the reduction ⁇ limit can be variable or time-dependent.
  • the value ⁇ limit can be selected differently and then even increase or decrease as a function of time.
  • the signal value can also be manipulated, that is, increased.
  • the amount of the reduction and the subsequent increase can both start depending on the time and be withdrawn depending on the time.
  • FIG. 3 in which a signal, for example of a sensor for the detection of the switching intention, is shown as a function of time.
  • the signal can, for example, be a position signal of the control element, such as
  • Shift lever which is detected as a function of time From time t 0 to time t, the signal 200 is smaller than the predefinable limit value 201 for triggering an intention to switch. At time t- ⁇ the signal 200 exceeds the shift intention threshold, whereby the shift intention threshold is immediately lowered from the value 201 to the value 202. In the time range from t to t 2 , the signal 200 varies, but does not reach the threshold 202 until the time t 2 , so that the switching intent is deemed to have been withdrawn from the time t 2 . At the time t 2 , the shift intention threshold or the predefinable limit value for triggering a shift intention is reset to the value 201 at the same time.
  • a time-dependent threshold 203 can, for example, also be provided as a variation of a fixed threshold 202.
  • a control signal is generated by the control unit, which disengages the torque transmission system.
  • the torque transmission system can now be disengaged as quickly as possible, or it can be adapted to the shifting process at different speeds.
  • the driving state of the vehicle can be determined and recognized by means of the sensor signals arriving in the area of the control unit, and can be used on the basis of the operating state data in order to open the clutch slower or faster if necessary if there is an intention to shift. This can be advantageous in order to reduce or avoid disengagement shocks.
  • the shift speed i.e. the speed of the control element
  • the clutch becomes slower but opened at a defined speed, for example 30 Nm per second.
  • a normal switching process usually takes a time in the range of 0.1 seconds to 0.5 seconds.
  • a slow switching process can thus be done in one Time range of, for example, 0.4 seconds to 2 seconds or a longer period of time.
  • the lower limit for such a slow shift from one gear to another gear may also depend on the vehicle and the transmission in the vehicle. If a predefinable duration or a limit value for a predeterminable duration of a slow shift is already exceeded when a shift lever movement is made and the limit value for the predeterminable path has not been exceeded, the shifting process can be identified as a slow shifting process. Furthermore, the torque transmission system can then according to the
  • Specification can be controlled in a slow switching process, such as slowly disengaged.
  • the normal speed for opening the actuator can be, for example, in the range from 1 to 5000 Nm per second.
  • Torque transmission system can be calculated or determined depending on the operating state and can be selected differently depending on the driving situation and the switching situation.
  • the entire range of speeds possible by the actuator of the torque transmission system is available for selecting the opening speed.
  • the shift intention signal is a digital signal, that is, there is an intention to shift, or it is considered not evaluated in the present case or not available. Furthermore, the shift intention signal can be determined or calculated and processed as a continuous signal.
  • the clutch torque can be reduced even before a trigger threshold or a predefinable limit value for triggering a shift intention is exceeded.
  • the transition from “slowly opening” the torque transmission system to “rapidly tearing open” the torque transmission system would then be continuous, depending on the type of driver actuation of the control element. There would also be a continuous transition in the timing of the opening in a circuit. In this operating state, a brief slip phase before opening the
  • Torque transmission system occur while the drive train is de-energized, so that the build-up of a vibration of the transmission input side is counteracted. This means that an at least slight opening of the torque transmission system is already triggered when the operating element is detected, although the predefinable threshold value for recognizing an intention to shift has not yet been exceeded.
  • the amount of this at least slight opening can be selected as a function of filtered or processed signal values, whereby the typical vibrations of the shift lever should not be taken into account.
  • the invention is also not limited to the exemplary embodiment (s) of the description. Rather, numerous changes and modifications are possible within the scope of the invention, in particular those variants, elements and combinations and / or materials which, for example, by combining or modifying individuals in conjunction with those described in the general description and embodiments and the claims and Features or elements or procedural steps contained in the drawings are inventive and, through combinable features, lead to a new object or to new procedural steps or procedural step sequences, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working methods.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und einem Getriebe, sowie mit einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit automatisiertem Drehmomentübertragungssystem zu schaffen, bei welchem die Getriebestufen sicher und funktionstüchtig in im wesentlichen allen relevanten Betriebssituationen geschaltet werden können. Der Erfindung lag weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welches auch bei auftretenden Problemen oder Mängeln im Bereich des Gaspedalsystemes derart ausgestaltet ist, daß ein Herausnehmen oder Schalten eines Getriebeganges möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Steuersignal erzeugt wird, wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes ein Lasthebel, wie Gaspedal, und eine Bremse gleichzeitig betätigt sind. Weiterhin kann es nach einem erfindungsgemäßen Gedanken zweckmäßig sein, wenn die Schaltkulisse in zumindest zwei Bereiche geteilt wird/ist, in welchen unterschiedliche Grenzwerte zur Ermittlung einer Schaltabsicht verwendet werden. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Grenzwerte bei Erreichen oder Überschreiten der Grenzwerte durch die aktuellen Daten verändert, wie erhöht oder reduziert werden. Die Veränderungen können auch zeitlich wieder verändert werden.

Description

ERZEUGUNG EINES SCHALTABSICHTSSIGNALS FÜR DIE KUPPLUNG IN EINEM KRAFTFAHRZEUG
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, wie beispielsweise Motor oder Verbrennungsmotor, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wie beispielsweise Kupplung, Reibungskupplung oder Magnetpulverkupplung, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, wobei eine Sensoreinrichtung die Betätigung des Bedienelementes detektiert und von einer Steuereinrichtung ein Steuersignal erzeugbar ist, woraufhin das
Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird.
Bei solchen Kraftfahrzeugen mit automatisierten Drehmomentübertragungs- Systemen ist durch die DE 17 55 528 bekannt geworden, daß ein Schaltvorgang durch eine Betätigung des Bedienelementes nur dann zugelassen wird, wenn die Drosselklappe unbetätigt ist.
Bei technischen Systemen, wie bei den oben behandelten Kraftfahrzeugen können schon geringe Unregelmäßigkeiten oder Mängel zu funktionskritischen oder sicherheitskritischen Aspekten heranwachsen, die aus Gründen der Funktionstüchtigkeit oder aus Sicherheitsgründen nicht akzeptiert werden können.
In einem Kraftfahrzeug, welches ein automatisiertes Drehmomentüber- tragungssystem aufweist, welches nur einen Schaltvorgang des Getriebes bei unbetätigtem Gaspedal erlaubt, d.h. bei einem betätigten Leerlaufschalter, welcher detektiert ob das Gaspedal in seiner Ruheposition ist, kann eine funktionskritische oder sicherheitskritische Situation auftreten, wenn beispiels¬ weise ein Defekt im Bereich der Verbindung zwischen Gaspedal und Motor auftritt, so daß beispielsweise das Gaspedal klemmt und der Defekt auch bei unbetätigtem Gaspedal es nicht erlaubt, daß das Gaspedal sich zurückstellt und den Leerlaufschalter betätigt. In einem solchen Falle geht das automatisierte Drehmomentübertragungssystem aufgrund der vorliegenden Sensorwerte davon aus, daß das Gaspedal absichtlich beispielsweise vom Fahrer betätigt ist und ein Schalten des Getriebes oder der Getriebegänge ist aufgrund des sich nicht öffnenden Drehmomentübertragungssystemes nur erschwert möglich.
In einem Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Drehmomentübertragungs¬ system ist es notwendig, wenn eine Betätigung eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebels, zu einem Öffnen des Drehmomentübertragungs¬ systemes führen kann, wenn es aufgrund der von einer Steuereinheit ausgewerteten Sensorsignale plausibel erscheint, daß dies vom Fahrer auch gewünscht wird. Jedoch sollte ein Öffnen des Drehmomentübertragungs¬ systemes nicht in jeder Situation erfolgen, damit ein unbeabsichtigtes Unterbrechen der Fahrzeugbeschleunigung nicht erfolgt, wenn ein Schaltvorgang nicht gewünscht wird, wie beispielsweise bei hohen Motordrehzahlen bei Hand- auflegen auf das Bedienelement. Dies wird in der DE 17 55 528 dadurch erreicht, daß ein Ausrücken des Drehmomentübertragungssystems nur bei einer minimalen Drosselklappenstellung erfolgt.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit automatisiertem Drehmomentübertragungssystem zu schaffen, bei weichem die
Getriebestufen sicher und funktionstüchtig in im wesentlichen allen relevanten Betriebssituationen geschaltet werden können.
Der vorliegenden Erfindung lag weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahr- zeug der oben genannten Art zu schaffen, welches auch bei auftretenden
Problemen oder Mängeln im Bereich des Gaspedalsystemes derart ausgestaltet ist, daß ein Herausnehmen oder Schalten eines Getriebeganges möglich ist.
Weiterhin war es die Aufgabe der Erfindung Kraftfahrzeuge der oben genannten
Art zu verbessern. Weiterhin war es Aufgabe der Erfindung die Funktionalität oben genannter Kraftfahrzeuge zu verbessern und solche zu schaffen, bei welchen gegebenenfalls gleichzeitig eine kostenorientierte Reduzierung erzielt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Steuersignal erzeugt wird, wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes ein Lasthebel, wie Gaspedal, und eine Bremse gleichzeitig betätigt sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Bremse eine Betriebsbremse oder Feststellbremse, wie beispielsweise Handbremse, ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn das Steuersignal unter anderem auch dann erzeugt wird, wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes ein Lasthebel und eine Betriebsbremse und eine Feststellbremse gleichzeitig betätigt sind.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst werden, wenn das Steuersignal erzeugt wird, wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert ist.
Vorteilhaft ist es, wenn der vorgebbare Grenzwert in einem Bereich von 0 bis 50 km/h, vorzugsweise von 0 bis 30 km/h und insbesondere von 0 bis 10 km/h ist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn bei einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomeπt- übertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, eine Senso¬ reinrichtung die Betätigung des Bedienelementes detektiert und von einer Steuereinheit ein Steuersignal erzeugbar ist, worauf das Drehmomentüber- tragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, wobei das Steuersignal erzeugt wird und das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, wenn zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt sind:
- der Leerlaufschalter ist betätigt, der Lasthebel ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Drosselklappenwinkel ist kleiner ein vorgebbarer Grenzwert, die Betriebsbremse ist betätigt, die Feststellbremse ist betätigt ein Sensor zeigt eine geöffnete Fahrzeugtür an, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert , das Motormoment ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, die Motordrehzahl ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient des Motormomentes ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, - der Gradient der Motordrehzahl ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert.
Die einzelnen Bedingungen können mit UND oder ODER-Verknüpfungen verknüpft werden.
Das Ausrücken des Drehmomentubertragungssystemes erfolgt beispielsweise auch, wenn das von der Steuereinheit bestimmte Motormoment über einem vor- gebbaren Grenzwert liegt, jedoch die anderen Signale derart gegeben sind, daß eine Schaltabsicht als vom Fahrer gewünscht gewertet werden.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn eine Schaltabsicht als zulässig gilt, wenn - das Motormoment größer als ein vorgebbarer Grenzwert ist, die Motordrehzahl größer als ein vorgebbarer Grenzwert ist, der Gradient des Motormomentes bei positivem Gradient betragsmäßig kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Motordrehzahl ist bei positivem Gradient betragsmäßig kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert und/oder der Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit bei positivem Gradient betragsmäßig kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert ist, wobei diese Bedingungen alleine oder in Kombination mit anderen Bedingungen erfüllt sein müssen um eine Schaltabsicht als vorliegend zu werten.
Weiterhin kann es bei einem Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, eine Sensoreinrichtung detektiert die Betätigung des Bedienelementes und von einer Steuereinheit ist ein Steuersignal erzeugbar, worauf das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedien¬ elementes ausgerückt wird, vorteilhaft sein, wenn das Steuersignal erzeugt wird und das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedien¬ elementes nach einer Wartezeit Δt ausgerückt wird, wenn nach dieser Wartezeit das Bedienelement weiterhin betätigt ist und zumindest eine der folgenden Bedin- gungen erfüllt sind: der Leerlaufschalter ist betätigt, der Lasthebel ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Drosselklappenwinkel ist kleiner ein vorgebbarer Grenzwert, die Betriebsbremse ist betätigt, - die Feststellbremse ist betätigt, ein Sensor zeigt eine geöffnete Fahrzeugtür an, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, das Motormoment ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, die Motordrehzahl ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, - der Gradient des Motormomentes ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Motordrehzahl ist bei negativem Gradient betrags¬ mäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert. Die oben genannte Wartezeit kann im Zeitbereich von 0.1 Sekunden bis 10 Sekunden, vorzugsweise im Zeitbereich von 0.5 Sekunden bis 5 Sekunden liegen.
Weiterhin kann es nach einem erfindungsgemäßen Gedanken zweckmäßig sein, wenn die Schaltkulisse in zumindest zwei Bereiche geteilt wird/ist, in welchen unterschiedliche Grenzwerte zur Ermittlung einer Schaltabsicht verwendet werden. Dies bedeutet, daß beispielsweise in einem Bereich höhere Schalthebelgeschwindigkeiten notwendig sind, als in einem anderen Bereich, um eine Absicht zum Schalten von der Steuereinheit als vorliegend gewertet zu werden.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die zur Ermittlung einer Schaltabsicht verwendeten Grenzwerte beispielsweise als Funktion der Zeit verändert werden. Weiterhin können diese Grenzwerte oder Schwellenwerte auch als Funktion anderer Betriebsparameter variiert werden, wie beispielsweise als Funktion der Motordrehzahl.
Zweckmäßig kann es sein, wenn die Grenzwerte bei Erreichen oder Überschreiten der Grenzwerte durch die aktuellen Daten verändert, wie erhöht oder reduziert werden. Die Veränderungen können auch zeitlich wieder verändert werden.
Vorteilhaft ist es nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken, wenn ein Steuersignal ebenfalls erzeugt wird, wenn zusätzlich ein Lasthebel, wie
Gaspedal, betätigt ist.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs,
Figur 2 eine Darstellung einer Schaltkulisse, Figur 2a einen Ausschnitt einer Schaltkulisse und Figur 3 ein Diagramm.
Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1 in einer schematischen Darstellung mit einer
Antriebseinheit 2, einem Drehmomentübertragungssytem 3 und einem Getriebe 4. Dem Getriebe ist eine Antriebswelle 5 und ein Differential 6 sowie die angetriebenen Achsen 7a und 7b nachgeordnet, wobei die Räder 8a, 8b mittels der angetriebenen Achsen 7a und 7b angetrieben werden. Das Fahrzeug kann auch mit einem Vierradantrieb versehen sein. Dies ist in der Figur 1 jedoch nicht dargestellt.
Das Drehmomentübertragungssystem 3, wie beispielsweise Reibungskupplung, Magnetpulverkupplung oder Drehmomentwandler mit Wandlerüber- brückungskupplung ist in der Figur 1 als Drehmomentübertragungssystem 3 im
Antriebsstrang zwischen Motor 2 und Getriebe 4 angeordnet dargestellt, wobei das Drehmomentübertragungssystem 3 auch abtriebsseitig nach dem Getriebe 4 angeordnet sein kann, wie dies beispielsweise bei stufenlos einstellbaren Teilgetriebeπ (CVT) zweckmäßig sein kann.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 besteht in der Darstellung der Figur 1 aus einer Kupplungsscheibe mit Reibbelägen 3b, einer Druckplatte 3c sowie aus einem Kupplungsdeckel 3d und einer Tellerfeder 3e. Diese Teile des Drehmomentübertragungssystems können auf ein Schwungrad 3a montiert werden, wobei diese auch mit dem Schwungrad 3a als vormontierbare Einheit zusammengebaut werden können. Das Schwungrad kann auch ein sogenanntes Zwei-Massen-Schwungrad sein, welches zwischen Primär- und Sekundärmasse einen Torsionsdämpfer vorsieht. Die Tellerfeder 3e wird mittels des Ausrück¬ lagers 3f zum Einrücken oder zum Ausrücken der Kupplung beaufschlagt, wobei durch die Beaufschlagung der Tellerfederzungen mittels des Ausrücklagers 3f die
Kupplung in einen Zustand überführt werden kann oder eingestellt werden kann, welcher beispielsweise der völlig eingerückte oder der völlig ausgerückte Zustand oder ein Zustand zwischen diesen beiden Grenzzuständen ist. Dadurch kann das von dem Drehmomentübertragungssystem 3 übertragbare Drehmoment im Bereich zwischen null und dem maximalen Wert beliebig eingestellt und fixiert werden.
Das Ausrücklager wird im Ausführungsbeispiel der Figur 1 mittels eines Ausrückhebels 9 betätigt, wobei der Ausrückhebel über eine hydraulische Strecke mit Nehmerzylinder 10, Hydraulikleitung 1 1 und Aktor 12 betätigt wird. Der Aktor 12 enthält eine Stelleinrichtung 12a, welche im Falle einer Verwendung einer hydraulischen Strecke einen Geberzylinder und eine
Antriebseinheit zur Betätigung des Geberzylinders enthält. Weiterhin enthält der Aktor 12 eine elektronische Einrichtung 12b, wie Steuereinheit, welche die einkommenden Signale von beispielsweise Sensoreinrichtungen, Sensoren oder anderen Elektronikeinheiten verarbeitet und welche Steuersignale erzeugt, um die Antriebseinheit des Aktors anzusteuern, zum Ein- oder Ausrücken des
Drehmomentübertragungssystems.
Das Getriebe 4 ist ein Getriebe bei welchem zwischen verschiedenen Getriebeübersetzungen, wie Gängen, mittels eines Bedienelementes 13 unterschieden werden kann. Zur Wahl einer Getriebeübersetzung von einer
Mehrzahl von Getriebeübersetzungen wird das Bedienelement 13 in die dafür vorgesehene Position gebracht oder in einer dafür vorgesehenen Art und Weise betätigt. Diese Betätigung kann manuell oder automatisiert erfolgen.
Die Vorrichtung zum Ausrücken des Drehmomentübertragungssystems kann, wie oben dargestellt, mittels eines Druckmittelsystems erfolgen, wobei das Druckmittelsystem ein Hydrauliksystem, ein pneumatisches System oder ein anderes fluidbetätigtes System sein kann. Der Ausrücker kann in diesen Fällen auch ein druckmittelbetätigter Zentralausrücker sein. Weiterhin kann die Betätigung auch über mechanische Mittel erfolgen, wie beispielsweise über ein
Gestänge. Eine Sensoreinrichtung 14 kann an dem Bedienelement 13 angelenkt oder angeordnet sein, wodurch eine Betätigung des Bedienelementes durch diese Sensoreinheit 14 detektiert wird. Die Detektion einer Betätigung kann durch eine Messung einer einwirkenden Kraft oder durch eine Messung einer Positionsänderung oder einer Geschwindigkeit- oder Beschleunigungsänderung erfolgen. Weiterhin kann bei einer Überschreitung eines Grenz- oder Schwellenwertes bei einer Bewegung oder Betätigung des Bedienelementes die Betätigung detektiert werden.
Der Sensor oder die Sensoreinrichtung 14 kann ein weg- oder geschwindigkeits- oder beschleunigungs- oder kraftabhängiger Sensor sein, welcher eine Bewegung des Bedienelementes oder eines damit verbundenen Elementes oder eine Kraft auf das Bedienelement oder auf ein damit verbundenes Element detektiert oder detektieren kann.
Weiterhin kann am Getriebe 4 ein Sensor 15 angeordnet sein, welcher die Position des eingelegten Ganges detektiert, indem beispielsweise die Position von getriebeinternen Schaltelementen sensiert wird.
Die Sensoren, wie Drosselklappensensor 16, wie Raddrehzahl- oder Geschwin¬ digkeitssensor 1 7 (Fahrzeuggeschwindigkeitssensor), Motordrehzahlsensor 18 und weitere Sensoren können im/am Fahrzeug vorgesehen sein und mit der Steuereinheit über Signalleitungen verbunden sein. Ein Türsensor, welcher detektiert, ob eine Tür geöffnet ist, kann ebenfalls am Fahrzeug angeordnet sein. Ebenso ist ein Sensor zur Detektion des Drosselklappenwinkels zweckmäßig. Die
Steuereinheit kann aus den Daten der Sensoren auch Gradienten berechnen, die zur Bewertung der Schaltabsicht herangezogen werden. Diese Gradienten können beispielsweise durch numerische Verfahren berechnet werden. Die Steuereinheit 12 ermittelt aus diesen Sensordaten und anderen Daten sowie aus Systemeingangsgrößen den Fahrzustand und generiert ein Steuersignal zur
Betätigung des Drehmomentübertragungssystems 3, falls eine Schaltabsicht als vorliegend ge wertet wird. Wird fahrerseitig das Bedienelement des Getriebes betätigt, so wird mittels der Steuereinheit das Drehmomentübertragungssystem ausgerückt, indem ein Steuersignal zum öffnen des Drehmomentübertragungssystems generiert wird. Dies erfolgt in der Regel aber nur, wenn das berechnete oder bestimmte Motormoment kleiner oder gleich einem vorgebbaren Drehmomentwert ist. Weiterhin kann eine Schaltabsicht unterdrückt oder als nicht abgegeben gewertet werden, wenn neben dem bestimmten Motormoment auch die Drosselklappenstellung oder die Lasthebelposition einen Grenzwert überschreitet.
Das Kraftfahrzeug 1 verfügt weiterhin über ein Gaspedal 20, wie Lasthebel, sowie über ein Betätigungselement einer Bremse 21 , wie Betriebsbremse, sowie über ein Betätigungselement 22 für eine Bremse, wie Feststellbremse. An dem Lasthebel 20 ist zumindest ein Sensor 23 angeordnet, welcher sowohl den Ausschlag α ermittelt, als auch eine vorhandene oder nicht vorhandene Betäti¬ gung bestimmt. Als Sensor für die Ermittlung, ob das Pedal oder der Lasthebel betätigt ist oder nicht, kommt ein Leerlaufschalter in Frage, welcher eingeschaltet ist, wenn das Pedal unbetätigt ist und welcher ausgeschaltet ist, wenn das Pedal betätigt ist.
An dem Betätigungselement der Betriebsbremse 21 , wie Bremspedal, kann ein Bremsschalter 24 angeordnet sein, welcher detektiert, ob die Bremse betätigt ist. Ein solcher Bremsschalter kann ebenso an dem Betätigungselement 22 für die Feststellbremse angeordnet sein, wobei der Sensor 25 detektiert, ob die Feststellbremse betätigt ist.
Die Sensorikeinrichtung 23 des Lasthebels 20 kann weiterhin mit der Motorelek¬ tronik 30 signalverbunden sein, so daß über eine Gaspedalbetätigung die Motor¬ drehzahlen und das Motormoment entsprechend von der Motoreiektronik 30 gesteuert wird.
Anhand der in der Steuereinheit 12 eingehenden Signale, wie Meßdaten oder Systemeingangsgrößen kann das anliegende Motormoment ermittelt werden. Das anliegende Motormoment ist das aktuelle Motormoment abzüglich /zuzüglich der Momente, die von Nebenaggregaten aufgenommen oder abgegeben werden. Als Nebenaggregat sei beispielsweise die Klimaanlage oder ein Schwungnutzspeicher genannt. Weiterhin können Schleppmomente berücksichtigt werden.
Weiterhin kann ermittelt werden, ob eine Betätigung des Bedienelementes 13 vorliegt und es kann ermittelt werden, ob eine Bremse 21 , 22 betätigt ist, und ob das Gaspedal, wie Lasthebel, betätigt ist. Die Steuereinheit 12 erkennt eine Schaltabsicht durch eine Betätigung des Bedienelementes 13 anhand der eingehenden Signale der Sensoren 14 und/oder 15. Ob die Schaltabsicht als Schaltwunsch von der Steuereinheit gewertet oder akzeptiert wird, und ein Steuersignal zum Öffnen der Kupplung erzeugt wird, hängt von den Systemparametern ab.
Es ist beispielsweise nicht in jeder Situation zweckmäßig, daß ein Schaltabsicht¬ signal auch derart bewertet wird, daß ein Schaltvorgang vorliegt. In der Regel wird als Bedingung für einen gewünschten Gangwechsel oder für ein Heraus¬ nehmen eines Ganges vorausgesetzt, daß das Motormoment kleiner ist als ein vorgebbarer Grenzwert und/oder, daß die Betätigung des Lasthebels kleiner ist als ein vorgebbarer Grenzwert, das heißt beispielsweise, daß der Lasthebel unbetätigt ist und der Leerlaufschalter dies signalisiert. Bei gewissen funktionskritischen oder sicherheitskritischen Situationen ist diese Bedingung jedoch nicht ausreichend.
Weiterhin können diese Bedingungen verknüpft werden, daß sowohl das Motormoment einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet und die Betätigung des Lasthebels einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn bei einer Überschreitung von zumindest einem der oben genannten Grenzwerte in gewissen Fahrsituationen ein Schaltwunsch dennoch als vorliegend gewertet wird, und ein Steuersignal von der Steuereinheit erzeugt wird, worauf das Drehmomentübertragungssystem ausgerückt wird. Ein solches Steuersignal kann beispielsweise dann erzeugt werden, wenn bei einer Betätigung des Bedtenelementes zum Schalten der Gänge der Lasthebel und beispielsweise eine Bremse gleichzeitig betätigt sind. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit welche kleiner ist als eine vergleichbare Referenzgeschwindigkeit bei einer Betätigung des
Bedienelementes das Steuersignal erzeugt wird, um das Drehmomentübertragungssystem auszurücken.
Dieses Zulassen einer Schaltabsicht und die Erzeugung eines Steuersignales bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten kann im Falle einer Störung beispielsweise des Gaspedales, wie beispielsweise durch eine Verklemmung oder eine andere Fehlfunktion, zweckmäßig sein um einen eingelegten Gang herauszunehmen. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn das Fahrzeug bei niedrigen Ge¬ schwindigkeiten fährt, wie beispielsweise im Geschwindigkeitsbereich zwischen 0 und 50 km/h, vorzugsweise von 0 - 30 km/h oder von 0 - 10/20 km/h.
Ein weiteres Steuerungverfahren, welches bei solchen genannten Betriebs¬ situationen oder Fehlfunktionen am Gaspedalsystem oder im Fahrzeug zweckmäßig sein kann, kann beispielsweise sein, daß die gleichzeitige Betäti- gung der Bremse und des Gaspedales eine Zulassung einer Schaltabsicht erlaubt, woraufhin ein Steuersignal von der Steuereinheit generiert wird um das Drehmomentübertragungssystem auszurücken.
Neben der Bremse oder den Bremsen können auch weitere Signale verwendet werden, die zum Beispiel gleichzeitig mit dem Gaspedal vorliegen müssen, um bei einer Betätigung des Bedienelementes eine Schaltabsicht zuzulassen und ein Steuersignal zu generieren, welches das Drehmomentübertragungssystem ausrückt.
Im Falle eines funktionstüchtigen Gaspedalsystemes ist es zweckmäßig wenn die
Steuereinheit aus den Eingangssignalen eine Schaltabsicht ermittelt, wobei diese zunächst überprüft wird, bevor das Steuersignal generiert wird, um das Drehmomentübertragungssystem auszurücken. Bei unbetätigter Bremse oder bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit eine Schaltabsichtssignal als nicht vorliegend wertet, trotz Betätigung des Bedienelementes, wenn das Motormoment einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Dies soll Fehlausiösungen verhindern, da davon ausgegangen wird, daß der Fahrer bei hohem Motormoment nicht schalten möchte. Liegt jedoch eine Motormomentreduzierung vor, so kann davon ausgegangen werden, daß der Fahrer schalten möchte, und es ist in diesem Falle zweckmäßig, wenn die Schaltabsicht als solche gewertet wird und ein Steuersignal generiert wird, um das Drehmomentübertragungssystem auszurücken.
Jedoch kann der Motor nach einem Kaltstart durch Zündverstellung oder Kaltstartanreicherung oder durch andere Methoden auch im Leerlauf ein Moment liefern, das über dem Grenzmoment liegt, welches verhindert, daß eine
Schaltabsicht als solche gewertet wird, und ein Steuersignal zum Öffnen der Kupplung generiert wird. Entsprechend kann es allgemein oder in solchen Betriebssituationen zweckmäßig sein, wenn neben dem Vergleich des aktuellen Motormomentes im Vergleich zu einem Grenzwert auch der Leerlaufschalter überwacht wird. Ist der Leerlaufschalter betätigt, das heißt, liegt der
Drosselklappenwert unter einem Grenzwert, wird die Schaltabsicht als solche gewertet und ein Steuersignal erzeugt, woraufhin das Drehmomentüber¬ tragungssystem ausgerückt wird. Im Leerlauf, das heißt bei betätigtem Leerlaufschalter, ist somit eine Schaltabsicht immer möglich und ein Schaltvorgang wird dadurch ermöglicht, daß das Drehmomentüber¬ tragungssystem bei Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird.
Detektiert die Steuereinheit 12 aus ihren Eingangssignalen, wie Sensorwerten und anderen Signalen, eine Schaltabsicht, wird diese zunächst überprüft, bevor die Kupplung ausgerückt wird. In den üblichen Fahrzuständen des Fahrzeuges ist es zweckmäßig wenn die Schaltabsicht durch die Steuereinheit verhindert wird, wenn das Motormoment einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Das dazu bestimmte Motormoment abzüglich beispielsweise von Schleppmomenten und Momenten aufgrund von Nebenverbrauchern wird von der Steuereinheit mit einem Referenzwert verglichen und im Falle der Überschreitung des Motormomentes über den Grenzwert wird eine Schaltabsicht als unzulässig gewertet und das Drehmomentübertragungssystem wird nicht ausgerückt. Dies soll Fehlauslösungen verhindern, da davon ausgegangen wird, daß der Fahrer nicht schalten möchte während er ein Moment (Leistung) fordert. Es sind aber auch andere Mechanismen denkbar, die eine Schaltabsicht unter bestimmten Umständen verhindern, etwa eine zeitliche Verzögerung bei der Weitergabe der Schaltabsicht. Dies heißt, daß trotz des hohen Motormomentes bei einer Betätigung des Bedienelementes eine Schaltabsicht nach einer Wartezeit Δt zugelassen wird, falls dann weiterhin eine Betätigung des Bedienelementes vorliegt. In diesem Falle wird das Drehmomentübertragungssystem trotz des Vorliegen eines hohen Motormomentes ausgerückt.
Die oben genannten Wartezeiten können im Zeitbereich von 0.1 Sekunden bis 10 Sekunden, vorzugsweise im Zeitbereich von 0.5 Sekunden bis 5 Sekunden liegen.
Der Motor, wie die Antriebseinheit des Fahrzeuges, kann nach einem Kaltstart durch Zündverstellung und/oder Kaltstartanreicherung oder durch andere Methoden im Leerlauf ein Motormoment liefern, das über dem vorgebbaren Grenzmoment liegt. Dann rollt unter Umständen das Fahrzeug und der Gang kann wegen der verhinderten Schaltabsicht nicht oder nur sehr schwer herausgenommen werden. Eine solche Situation kann sicherheitskritisch sein, wenn die Schaltabsicht als nicht erkannt gewertet wird, und das Drehmo¬ mentübertragungssystem geschlossen bleibt. Weiterhin kann es kritisch sein, wenn das Gaspedal beispielsweise durch einen Defekt bei einer Nicht¬ leerlaufposition hängen bleibt und dadurch die Schaltabsicht verhindert wird. Ebenso kann es sicherheitskritisch sein, wenn aus anderen Gründen die
Schaltabsicht verhindert wird. Dabei kann eine erfindungsgemäße Lösung vorsehen, daß die Schaltabsicht immer als vorliegend zugelassen wird, wenn der Leerlaufschalter betätigt ist, das heißt, wenn das Gaspedal in seine Leerlaufruheposition zurückgekehrt ist. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn neben dem Leerlaufschalter auch andere Signale bzw. deren Kombinationen genutzt werden, um die Schaltabsicht zuzulassen, das heißt, um bei einer Betätigung des Bedienelementes das Drehmomentübertragungssystem auszurücken. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, wenn der Leerlaufschalter betätigt ist und/oder der Fahrpedalwert, das heißt der Lasthebelwert kleiner als ein Grenzwert ist, wobei analog dazu auch das Drosselklappenwinkelsignal oder andere Signale, die eine
Leistungsanforderung des Fahrers repräsentieren, betrachtet werden können, wobei diese jeweils auch kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert sein sollten. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Betriebsbremse betätigt ist, oder die Handbremse betätigt ist, um eine Schaltabsicht als gültig anzuerkennen und zu werten. Ebenso kann ein Türkontaktschalter abgefragt werden und eine
Schaltabsicht zugelassen werden, wenn eine Tür geöffnet wird, und der Türkontaktschalter dies signalisiert. Ebenso können andere Signale verwendet werden, die anzeigen, daß der Fahrer das Fahrzeug nicht bewegen will. Dies kann beispielsweise dann passieren, wenn ein Fahrer innerhalb des Fahrzeuges nicht erkannt wird, wie beispielsweise durch einen Sitzsensor, so daß der Gang etwa durch einen Beifahrer herausgenommen werden soll, was in diesem Falle durch die Steuereinheit möglichst verhindert werden soll.
Zweckmäßig kann es auch sein, wenn eine Schaltabsicht bei niederen Fahrgeschwindigkeiten, wie etwa im Bereich von 0 bis 10 km/h oder 0 bis 20 km/h oder 0 bis 50 km/h, grundsätzlich erlaubt wird.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn bei einer Betätigung des Bedien¬ elementes zum Wechseln der Getriebeübersetzung eine Schaltabsicht erlaubt wird und das Drehmomentübertragungssystem ausgerückt wird, wenn die
Motordrehzahl unterhalb eines vorgebbaren Grenzwertes ist, wie etwa 1400 Umdrehungen/Minute oder 2000 Umdrehungen/Minute. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Gradient der Drehzahl und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeuges betragsmäßig oberhalb eines vorgebbaren Wertes liegt, wobei der Gradient in diesem Falle negativ sein soll.
Eine solche Situation kann beispielsweise vorkommen, wenn der Fahrer anhalten möchte, jedoch den Gang nicht herausnehmen kann.
Ferner wird vorgeschlagen in diesen Fällen und/oder allen anderen Kombinatio- nen von Merkmalen die Schaltabsichtserkennung empfindlicher zu schalten. So können etwa die Schaltabsichtsschwellen niedriger gelegt werden, als in üblichen anderen betriebstypischen Fahrzuständen. Dieses empfindlicher Schalten der Schaltabsichtserkennung bedeutet, daß die Schwellenwerte, welche als vorgebbare Grenzwerte gesetzt werden, um eine Betätigung des Bedienelementes anhand der Sensorwerte zu detektieren, näher an die Position eines unbetätigten Systemes oder an Werte des unbetätigten Bedienelementes verschoben werden.
Eine Änderung der Schaltabsichtsschwellen oder der zur Schaltabsicht führenden vorgebbaren Grenzwerte kann auch zeitgesteuert werden, was bedeutet, daß eine Schaltabsicht nach einer bestimmten Verzögerung erfolgt, wobei verschiedenen Zeitverschiebungen für verschiedene Fahrsituationen definiert werden können.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn in den üblichen Fahrsituationen
Grenzwerte vorgebbar sind. In Betriebssituationen des Fahrzeuges, in welchen mit höherer Wahrscheinlichkeit sicherheitsbedingte Situationen relevant werden können, kann auch eine gestaffelte Verwendung von Grenzwerten durchgeführt werden. Ist beispielsweise die Betätigung des Bedienelementes in einer Situation mit erhöhtem Motormoment vorhanden, so kann bei Überschreitung eines ersten
Schwellenwertes die Schaltabsicht unterdrückt werden, da angenommen wird, daß ein Schaltwunsch nicht vorliegt. Wird jedoch die Betätigung weiter durchgeführt und das Bedienelement über einen zweiten Schwellenwert geführt, so kann die Schaltabsicht als vorliegend gewertet werden und das Drehmoment geöffnet werden, da davon ausgegangen werden kann, daß der Fahrer des Fahrzeuges den Bedienhebel gezielt betätigt. Es wird daher vorgeschlagen für die Schwellenwerte einen zweiten Satz von Auslöseschwellen zu definieren und für die Erkennung der Schaltabsicht einzuführen. Überschreitet die Betätigung des Bedienelementes durch die fahrerseitige Beanspruchung diese zweite Schwelle, kann eine Schaltabsicht unabhängig von anderen Signalen freigegeben werden und das Drehmomentübertragungssystem kann durch ein Steuersignal ausgerückt werden.
Wie bereits oben dargestellt, erfolgt eine Detektierung einer Schaltabsicht mittels zumindest eines Sensors, welcher die Bewegung eines Bedienelementes und/oder die Position eines Bedienelementes und/oder die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung eines Bedienelementes detektiert. Weiterhin kann ein solcher Sensor auch die Kraftwirkung auf das Bedienelement direkt oder indirekt detektieren. Unter Verwendung eines Wegsensors im Bereich des Bedienelementes und eines Wegsensors im Bereich von getriebeinternen Schaltelementen kann bei einer Existenz von Elastizitäten im Kraftweg zwischen dem Bedienelement und den getriebeinternen Schaltelementen ebenfalls eine
Differenzwegmessung erfolgen um ein kraftproportionales oder kraftrepräsentierendes Signal zu erhalten, welches zur Auswertung einer Schaltabsicht herangezogen werden kann.
Es ist insofern möglich, daß bei einem automatisiertem Kupplungssystem unter anderem eine geschwindigkeitsabhängige Schaltabsichtserkennung durchgeführt wird. Überschreitet die gegebenenfalls gefilterte oder bearbeitete Schalthebelgeschwindigkeit einen vorgebbaren Grenzwert, kann eine Schaltabsicht vorliegen und von der Steuereinheit auch ausgelöst werden. Die Schalthebelgeschwindigkeit kann in Abhängigkeit der Richtung, wie beispielsweise in Richtung auf die Position des Neutralganges oder in eine entgegengesetzte Richtung unterschiedlich bewertet werden. Wird ein Gang manuell eingelegt, überdrückt der Fahrer normalerweise den Schalthebel in Richtung der Gangposition, um das Einlegen des Ganges sicherzustellen. Ein Überdrücken bedeutet in diesem Sinne, daß der Schalthebel, wie das Bedienelement, fahrerseitig stärker oder weiter in Richtung auf die Position des eingelegten Ganges betätigt wird, als es zum Einlegen des Ganges notwendig ist.
Bei diesem Überdrücken werden einige oder gar alle an der Schaltung beteiligten Elemente elastisch vorgespannt. Läßt den Fahrer den Schalthebel anschließend los, kann dieser relativ schnell in die nicht überdrückte Gangruheposition zurückspringen. Bei diesem Zurückspringen oder relaxieren in die Gangruheposition kann die Geschwindigkeit, mit welcher der Schalthebel in die
Gangruheposition zurückkehrt, die vorgebbare Grenzgeschwindigkeit zur Erkennung einer Schaltabsicht überschreiten. Durch diese Überschreitung der aktuellen Geschwindigkeit im Vergleich zu dem vorgebbaren Grenzwert, kann ungewollt eine Schaltabsicht detektiert und ausgelöst werden, wobei in diesem Falle die Kupplung kurzzeitig geöffnet werden würde. Nach dem Vorgang des
Relaxierens des Schalthebels steht der Schalthebel wieder still im wesentlichen in der Position der Gangruheposition und die Schaltabsicht wird zurückgenommen.
Dieses kurzzeitige Öffnen nach einem Loslassen des Schalthebels aus einer überdrückten Position führt zu einem ungewollten, unkomfortablen Effekt. Das
Zurückspringen oder Relaxieren des Schalthebels erfolgt im wesentlichen in einem Bereich, der in Richtung Neutral durch die Ruheposition des Schalthebels bei eingelegtem Gang begrenzt ist. Solange der Schalthebel sich in diesem Bereich, der eventuell um ein Toleranzband erweitert werden kann, aufhält, kann die Schaltabsicht auf eine oder mehrere der folgenden Weisen zusätzlich abgefragt oder erschwert oder behindert werden. Dieser Bereich ist ein Bereich der Lage des Schalthebels ausgehend von der Gangruheposition in die Richtung, welche von der Neutralposition wegweist.
Die Figur 2 zeigt diesen Sachverhalt, wobei eine typische Schaltkulisse eines
Schaltgetriebes zur Bewegung des Schalthebels dargestellt ist. Entlang der Schaltgassen 100 wird das Bedienelement oder der Schalthebel bewegt zum Schalten der Gänge, beispielsweise aus der Neutralposition, wobei mittels der Wählgassen 101 zwischen den Schaltgassen 100 gewechselt werden kann. Zur Betätigung des Schalthebels aus einem Neutralbereich beispielsweise in den ersten Gang wird der Schalthebel beispielsweise vom Punkt 102 zum Punkt 103 geführt, da der Fahrer die Gangruheposition des ersten Ganges 104 nicht exakt kennt und in der Regel auch nicht trifft. Nach dem Loslassen des Schalthebels relaxiert der Schalthebel in die Gangruheposition 104, das heißt, der Schalthebel bewegt sich vom Punkt 103 zum Punkt 104. Bei diesem Vorgang kann eine Geschwindigkeit des Schalthebels auftreten, welche über dem vorgebbaren Grenzwert zum Auslösen einer Schaltabsicht sein kann. Daher wird der Bereich
105 unterschiedlich betrachtet, im Sinne der Schwellenwerte oder im Sinne des Auslösens einer Schaltabsicht, im Vergleich zu dem Bereich 106, welcher von der Gangruheposition in Richtung auf Neutral gerichtet ist, im Vergleich zu dem Bereich 105, welcher von der Gangruheposition 104 von Neutral weg gerichtet ist.
In den ausgewählten Bereichen 105, welcher sich im Bereich der Gangruheposition beispielsweise auch mit dem Bereich 106 überschneiden kann, wie es die Figur 2a zeigt, kann eine veränderte Bewertung von Signalen zur Erkennung einer Schaltabsicht vorliegen, im Vergleich zu einer Bewertung im
Bereich 104 und/oder 106. Im Bereich des Überdrückens, 105 kann eine Schaltabsicht grundsätzlich als unzulässig gewertet werden.
Weiterhin ist es möglich im Bereich des Überdrückens die vorgebbaren Grenzwerte oder Auslöseschwellen zu erhöhen, das heißt, daß in den Bereichen des Überdrückens eine Auslösung einer Schaltabsicht erhöhten Anforderungen an die Veränderungen am Bedienhebel oder am Schalthebel erfolgen müssen. Weiterhin ist es möglich, wenn das Weg- oder Geschwindigkeitssignal der Sensoren gefiltert wird und insbesondere stärker gefiltert wird als im normalen Bereich, das heißt in diesem Zusammenhang, daß eine Filterung mit einer erhöhten Zeitkonstante durchgeführt wird, wobei dadurch eine zeitliche Glättung oder auch Verzögerung der Auswirkungen erfolgt. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die oben genannten Methoden nur für eine begrenzte Zeitdauer angewendet werden und nach Ablauf dieser Zeitdauer die Verfahren zur Erkennung einer Schaltabsicht durchgeführt werden, welche auch im Bereich 106 angewendet werden. Als Beginn des Zeitraumes Δt, nach welchem die Erkennung einer Schaltabsicht nach den normalen Methoden durchgeführt wird, kann in Frage kommen der Zeitpunkt der Erkennung eines neu eingelegten Ganges oder der Zeitpunkt des Erreichens der Gangruheposition oder der Zeitpunkt des Beginnes des Überdrückens oder der Überschreitung der Gangruheposition oder der Überschreitung einer Überdrückungsgrenze.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn eine Schaltabsicht nur dann als nicht vorliegend gewertet und ein Ausrücken des Drehmomentübertragungssystems verhindert wird, während ein Überdrücken anhand der Sensorwerte detektiert wird. Das Überdrücken kann etwa durch eine Kraftmessung oder eine Messung der Dehnung der Außenschaltung, das heißt, der Verbindung zwischen
Schalthebel und Getriebe detektiert werden. Weiterhin ist auch eine Kombination der oben genannten Bedingungen möglich.
Der Bereich des Überdrückens und ein Vorliegen der Schalthebelposition in einem solchen Bereich des Überdrückens kann anhand der vorhandenen Sensoren detektiert werden oder aber es werden zusätzliche Sensoren angeordnet, welche beispielsweise als digitale oder kontinuierliche, analoge Sensoren aufgebaut sind und die Position des Schalthebels im Bereich des Überdrückens erfassen.
Zur Erkennung einer Schaltabsicht anhand einer Bewegung eines
Bedienelementes wird nach dem oben geschilderten, der Betätigungsweg des Bedienelementes in zumindest zwei Bereiche aufgeteilt, wobei der eine Bereich ausgehend von der Neutralposition bis im wesentlichen zur Gangruheposition gewählt wird, und der zweite Bereich, ausgehend von im wesentlichen der Gangruheposition in Richtung von der Neutralposition wegweisend ausgelegt ist.
Es kann eine unterschiedliche Bewertung der Sensorsignale, der Bewegung Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung oder Kraft des Bedienelementes oder auf das Bedienelement erfolgen, in Abhängigkeit davon, ob sich das Bedienelement in dem einen oder in dem anderen Bereich befindet. Vorzugsweise kann eine Erhöhung der vorgebbaren Grenzwerte in dem einen Bereich, welcher der Bereich des Überdrückens ist, durchgeführt werden, um eine Schaltabsicht durch ein Relaxieren des Schalthebels nach einem Schaltvorgang zu vermeiden.
Die Schaltabsichtserkennung bei einer automatisierten Kupplung hat im wesentlichen die Aufgabe den Schaltwunsch des Fahrers zu detektieren. Wird aufgrund der im Bereich der Steuereinheit eingehenden Sensorsignale und der entsprechenden Auswertung dieser Signale ein Schaltwunsch erkannt, wird im allgemeinen die Kupplung geöffnet, um ein Herausnehmen des Ganges mit nur geringen fahrerseitigen Bedienkräften zu ermöglichen. Die Schaltabsicht wird in vielen Fällen derart erkannt, daß ein oder mehrere Sensorsignale, die unter Umständen bereits vorverarbeitet sind, wie beispielsweise gefiltert sind, eine feste oder auch variable vorgebbare Schwelle überschreiten. Dabei kann es leicht zu einem Hin- und Herschalten der Schaltabsicht kommen, wenn das Sensorsignal in abwechselnder Reihenfolge die vorgebbare Schwelle überschreitet und anschließend wieder unterschreitet und somit abwechselnd überschreitet und unterschreitet. Beispielsweise ist dies dann möglich, wenn die Schaltabsicht anhand fester Wegschwellen erkannt wird, wenn die Position des
Handschalthebels diese Schwellen überschreitet. Hält der Fahrer den Schalthebel an der Grenze der Wegschwellen, etwa durch Handauflegen im Bereich des Schalthebels, oder schaltet er sehr langsam, kann es alleine durch leichte Fahrzeug- oder Fahrerbewegungen, wie Schwingungen, zu einem mehrmaligen Überschreiten oder Unterschreiten der Schwellenwerte kommen. Auch das
Öffnen der Kupplung kann eine Fahrzeugbeschleunigung bewirken, die über den Fahrer oder das Fahrzeug auf den Schalthebel zurückwirken kann. Im Falle daß die Schaltabsicht durch eine Kraftmessung am Schalthebel detektiert wird, oder an eine andere Stelle zwischen Getriebe und Schalthebel, ist ebenfalls ein Hin- und Herschwingen oder Über- und Unterschreiten von
Schwellenwerten möglich. Überschreitet die Betätigungskraft einen gewissen Grenzwert, werde die Schaltabsicht ausgelöst. Auch hier kann es bei bewußtem oder unbewußtem Halten an der Auslöseschwelle zu Schwingungen, das heißt zu Über- und Unterschreiten der Schwellenwerte kommen. Verstärkt wird der Effekt dadurch, daß die Kupplung bei Schaltabsicht öffnet. Dadurch überträgt das Getriebe keine oder weniger Leistung und die Schaltkraft kann so zurückgehen. Damit sinkt auch die Betätigungskraft und die Ausloseschwelle wird wieder unterschritten. Der gleiche Effekt kann auch bei einer Differenzwegmessung auftreten, bei welcher Wegmessungen an zwei Positionen im Bereich zwischen Schalthebel und getnebeseitigen Schaltelementen durchgeführt wird, wobei zwischen diesen Wegmeßstellen Elastizitäten vorhanden sind. Vorteilhaft kann es in einem solchen Falle sein, wenn die vorgebbaren Grenzwerte, welche überschritten sein müssen, um eine Schaltabsicht auszulosen mit einer Hysterese versehen sind, das heißt, daß bei einem Überschreiten des vorgebbaren Grenzwertes der Grenzwert um einen Betrag ΔGrenz abgesenkt wird. Das heißt die Schwelle muß erstmals von dem Signal überschritten werden. Sobald das Signal die Schaltabsichtsschwelle überschritten hat, oder den Grenzwert überschritten hat, wird die Schwelle um einen gewissen Betrag abgesenkt. Erst wenn das Signal die nun niedriger angesetzte Schwelle oder den niedriger angesetzten Grenzwert wieder unterschreitet, wird die Schaltabsicht zurückgenommen und die Schwelle oder der Grenzwert wird wieder erhöht. Der Betrag der Absenkung ΔGrenz kann variabel oder zeitabhängig sein. In Abhängigkeit des Betriebspunktes, wie beispielsweise des eingelegten Ganges, der Motordrehzahl oder der Drosselklappenstellung kann der Wert ΔGrenz unterschiedlich gewählt werden und anschließend sogar noch als Funktion der Zeit ansteigen oder abfallen. Alternativ kann auch der Signalwert manipuliert werden, das heißt erhöht werden. Der Betrag der Absenkung und der anschließenden Erhöhung kann sowohl zeitabhängig beginnen, als auch zeitabhängig zurückgenommen werden. Diesen Sachverhalt verdeutlicht die Figur 3, in welcher ein Signal, beispielsweise eines Sensors zur Detektion der Schaltabsicht als Funktion der Zeit dargestellt ist. Das Signal kann beispielsweise ein Positionssignal des Bedienelementes, wie
Schalthebel, sein, welches als Funktion der Zeit detektiert wird Vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t, ist das Signal 200 kleiner als der vorgebbare Grenzwert 201 zum Auslösen einer Schaltabsicht. Zum Zeitpunkt t-\ überschreitet das Signal 200 die Schaltabsichtsschwelle, wodurch sofort die Schaltabsichtsschwelle von dem Wert 201 auf den Wert 202 abgesenkt wird. Im Zeitbereich von t, bis t2 variiert das Signal 200, erreicht jedoch erst zum Zeitpunkt t2 die Schwelle 202, so daß ab dem Zeitpunkt t2 die Schaltabsicht als zurückgenommen gilt. Zum Zeitpunkt t2 wird gleichzeitig die Schaltabsichtsschwelle oder der vorgebbare Grenzwert zum Auslösen einer Schaltabsicht auf den Wert 201 zurücksetzt. Als Variation einer festen Schwelle 202 kann beispielsweise auch eine zeitabhängige Schwelle 203 vorgesehen sein.
Liegt ein Schaltabsichtssignal vor, das heißt liegt eine Betätigung des Bedienelementes vor und ist beispielsweise das Motormoment unterhalb eines vorgebbaren Grenzwertes, so wird ein Steuersignal von der Steuereinheit generiert, das das Drehmomentübertragungssystem ausgerückt wird. Das
Ausrücken des Drehmomentubertragungssystemes kann nun zum einen schnellstmöglich erfolgen, oder zum anderen angepaßt an den Schaltvorgang mit unterschiedlicher Geschwindigkeit. Beispielsweise kann mittels der im Bereich der Steuereinheit eingehenden Sensorsignale der Fahrzustand des Fahrzeuges ermittelt und erkannt werden, und anhand der Betriebszustandsdaten herangezogen werden, um die Kupplung gegebenenfalls langsamer oder schneller zu öffnen, wenn eine Schaltabsicht vorliegt. Dies kann vorteilhaft sein, um Auskuppelschläge zu vermindern oder zu vermeiden. Wenn bei einer erkannten Schaltabsicht, die Schaltgeschwindigkeit, das heißt die Geschwindigkeit des Bedienelementes unterhalb einer vorgebbaren Schwelle liegt und dabei beispielsweise das Motormoment unter einer vorgebbaren Schwelle liegt und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges unter einer vorgebbaren Schwelle liegt, so wird die Kupplung langsamer, aber mit einer definierten Geschwindigkeit beispielsweise 30 Nm pro Sekunde geöffnet.
Ein normaler Schaltvorgang dauert in der Regel eine Zeitdauer im Bereich von 0.1 Sekunden bis 0.5 Sekunden. Ein langsamer Schaltvorgang kann somit in einem Zeitbereich von beispielsweise 0.4 Sekunden bis 2 Sekunden oder auch eine längere Zeitdauer angesiedelt werden. Die untere Grenze für einen solchen langsamen Schaltvorgang von einem eingelegten Gang zu einem anderen eingelegten Gang kann jedoch auch von dem Fahrzeug und dem im Fahrzeug vorhandenen Getriebe abhängen. Ist bei Vorgabe eines festlegbaren Weges eine vorgebbare Zeitdauer oder ein Grenzwert für eine vorgebbare Zeitdauer einer langsamen Schaltung, bei einer Schalthebelbewegung bereits überschritten und der Grenzwert für den vorgebbaren Weg ist nicht überschritten, so kann der Schaltvorgang als ein langsamer Schaltvorgang identifiziert werden. Weiterhin kann anschließend das Drehmomentübertragungssystem entsprechend der
Vorgabe bei einem langsamen Schaltvorgang angesteuert werden, wie beispielsweise langsam ausgerückt werden.
Die normale Geschwindigkeit zum Öffnen des Aktors kann beispielsweise im Bereich von 1 bis 5000 Nm pro Sekunde liegen. Bei einem Betriebszustand des
Fahrzeuges, in weichem das Fahrzeug ankriecht, wobei ein Kriechen durch ein geringes übertragbares Drehmoment, wie beispielsweise 10 - 20 Nm, kann es zweckmäßig sein, wenn ein Öffnen der Kupplung bei einer Schaltabsicht langsamer durchgeführt wird. Bei einer Geschwindigkeit des Öffnens der Kupplung von 30 Nm pro Sekunde würde bei einem übertragbaren
Kriechmoment von 15 Nm die Kupplung in einer halben Sekunde komfortabel geöffnet werden. Die Öffnungsgeschwindigkeit des
Drehmomentübertragungssystems kann in Abhängigkeit des Betriebszustandes berechnet oder bestimmt werden und kann in Abhängigkeit der Fahrsituation und der Schaltsituation verschieden gewählt werden.
Zur Wahl der Öffnungsgeschwindigkeit steht der gesamte Bereich der vom Aktor des Drehmomentübertragungssystems möglichen Geschwindigkeiten zur Verfügung.
Das Schaltabsichtssignal, wie es bislang beschrieben wurde, ist ein digitales Signal, das heißt, es liegt eine Schaltabsicht vor, oder sie wird als nicht vorliegend gewertet oder sie liegt nicht vor. Weiterhin kann das Schaltabsichtssignal als kontinuierliches Signal bestimmt oder berechnet und verarbeitet werden. Bereits vor Überschreiten einer Auslöseschwelle oder eines vorgebbaren Grenzwertes zum Auslösen einer Schaltabsicht kann das Kupplungsmoment reduziert werden. Der Übergang vom „langsamen Öffnen" des Drehmomentübertragungssystems zum „Schnellen Aufreißen" des Drehmomentübertragungssystems wäre dann je nach Art der fahrerseitigen Betätigung des Bedienelementes kontinuierlich. Auch im zeitlichen Ablauf des Öffnens bei einer Schaltung wäre ein kontinuierlicher Übergang vorhanden. In diesem Betriebszustand kann eine kurzzeitige Schlupf phase vor dem Öffnen des
Drehmomentübertragungssystems auftreten, während der Triebstrang spannungsfrei gestellt wird, so daß dem Aufbau einer Schwingung der Getriebeeingangsseite dadurch entgegengewirkt wird. Dies bedeutet, daß ein zumindest geringfügiges Öffnen des Drehmomentübertragungssystems bei einer detektierten Bewegung des Bedienelementes bereits angesteuert wird, obwohl der vorgebbare Schwellenwert zum Erkennen einer Schaltabsicht noch nicht überschritten ist. Der Betrag dieses zumindest geringfügigen Öffnens kann in Abhängigkeit von gefilterten oder verarbeiteten Signalwerten gewählt werden, wobei die typischen Vibrationen des Schalthebels unberücksichtigt bleiben sollten.
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 Merkmaie 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

Ansprüche
1 . Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wie beispielsweise Kupplung, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, wobei eine Sensoreinrichtung die Betätigung des Bedienelementes detektiert und von einer Steuereinheit ein Steuersignal erzeugbar ist, worauf das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal erzeugt wird wenn bei einer
Betätigung des Bedienelementes, ein Lasthebel, wie Gaspedal, und eine Bremse gleichzeitig betätigt sind.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Betriebsbremse oder Feststellbremse ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuersignal erzeugt wird, wenn ein Lasthebel, eine Betriebsbremse und eine Feststellbremse gleichzeitig betätigt sind.
4. Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wie beispielsweise Kupplung, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, wobei eine Sensoreinrichtung die Betätigung des Bedienelementes detektiert und von einer Steuereinheit ein Steuersignal erzeugbar ist, worauf das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal erzeugt wird, wenn bei einer Betätigung des Bedienelementes die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert ist.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Grenzwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich von 0 bis 50 km/h, vorzugsweise von 0 bis 30 km/h, und insbesondere von 0 bis 10 km/h ist.
6. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, eine Sensoreinrichtung detektiert die Betätigung des Bedienelementes und von einer Steuereinheit ist ein Steuersignal erzeugbar, worauf das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal erzeugt wird und das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, wenn zumindest eine der folgenden
Bedingungen erfüllt sind:
der Leerlaufschalter ist betätigt, der Lasthebel ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, - der Drosselklappenwinkel ist kleiner ein vorgebbarer Grenzwert, die Betriebsbremse ist betätigt, die Feststellbremse ist betätigt, ein Sensor zeigt eine geöffnete Fahrzeugtür an, die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, - das Motormoment ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, die Motordrehzahl ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient des Motormomentes ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Motordrehzahl ist bei negativem Gradient betrags- mäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert.
7. Kraftfahrzeug, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes, wie beispielsweise Schalthebel, wählbar ist, eine
Sensoreinrichtung detektiert die Betätigung des Bedienelementes und von einer Steuereinheit ist ein Steuersignal erzeugbar, worauf das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des Bedienelementes ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal erzeugt wird und das Drehmomentübertragungssystem bei einer Betätigung des
Bedienelementes nach einer Wartezeit Δt ausgerückt wird, wenn nach dieser Wartezeit das Bedienelement weiterhin betätigt ist und zumindest eine der folgenden Bedingungen erfüllt sind: der Leerlaufschalter ist betätigt, - der Lasthebel ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Drosselklappenwinkel ist kleiner ein vorgebbarer Grenzwert, die Betriebsbremse ist betätigt, die Feststellbremse ist betätigt, ein Sensor zeigt eine geöffnete Fahrzeugtür an, - die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, das Motormoment ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, die Motordrehzahl ist kleiner als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient des Motormomentes ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, - der Gradient der Motordrehzahl ist bei negativem Gradient betrags¬ mäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert, der Gradient der Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei negativem Gradient betragsmäßig größer als ein vorgebbarer Grenzwert.
8. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes wählbar ist und eine Sensoreinrichtung die Betätigung des Bedienelementes innerhalb der Schaltkulisse eines Getriebes detektiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkulisse in zumindest zwei Bereiche geteilt ist, in welchen unterschiedliche Grenzwerte zur Ermittlung einer Schaltabsicht verwendet werden.
9. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes wählbar ist und eine Sensoreinrichtung die
Betätigung des Bedienelementes innerhalb der Schaltkulisse eine Getriebes detektiert, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ermittlung einer Schaltabsicht verwendeten Grenzwerte als Funktion der Zeit verändert werden.
10. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Antriebseinheit, einem Getriebe und einem automatisierten Drehmomentubertragungssystem, wobei die Getriebeübersetzung mittels eines Bedienelementes wahlbar ist und eine Sensoreinrichtung die Betätigung des Bedienelementes innerhalb der Schaltkulisse eine Getriebes detektiert, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ermittlung einer Schaltabsicht verwendeten Grenzwerte bei Erreichen oder Überschreiten der Grenzwerte verändert, wie erhöht oder reduziert werden.
11 Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 4, 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuersignal ebenfalls erzeugt wird, wenn zusätzlich ein Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt ist
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