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Title:
METHOD FOR CONTROLLING AN AUTOMATED STEP-BY-STEP VARIABLE-SPEED TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/015992
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling an automated step-by-step variable-speed transmission which is connected on the input side within a drive train of a motor vehicle, via at least one controllable friction clutch or a hydrodynamic torque converter, to a drive engine which is embodied as an internal combustion engine, and is connected on the output side via an axle drive to driveable wheels of a drive axle, wherein, when the vehicle is stationary, the drive engine is running and the drive train is opened, the motor vehicle is prevented from starting to roll, or the beginning of rolling is at least limited, by means of a shifting process of the step-by-step variable-speed transmission. In order to avoid the motor vehicle starting to roll in an uncontrolled way, there is provision that, when the step-by-step variable-speed transmission is shifted to the neutral position (Gi = N) a safety function is actuated in which activation of a shifting control element, of the accelerator pedal and of the brake pedal as well as the current rolling speed are sensed by sensors, and in which, when the driving control elements are not actuated (shifting control element XSBE = 0, accelerator pedal XFP = 0, brake pedal XBP = 0) and a limiting velocity (vRoll > vGr) which is defined in advance is exceeded the friction clutch is opened as required (xκ = 0), a starting gearspeed is engaged (Gi = GAnf) and the friction clutch is closed (xκ = 1).

Inventors:
PETZOLD, Rainer (Oberhofstrasse 79, Friedrichshafen, 88045, DE)
Application Number:
EP2008/058677
Publication Date:
February 05, 2009
Filing Date:
July 04, 2008
Export Citation:
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Assignee:
ZF Friedrichshafen AG (88038 Friedrichshafen, DE)
PETZOLD, Rainer (Oberhofstrasse 79, Friedrichshafen, 88045, DE)
International Classes:
B60W30/18; F16H61/21; B60W10/02; B60W10/10; F16H59/22; F16H59/40; F16H59/44
Domestic Patent References:
WO2005084995A1
WO2003002368A1
Foreign References:
DE19942715A1
EP0992386A1
DE19733465A1
Attorney, Agent or Firm:
ZF Friedrichshafen AG (88038 Friedrichshafen, DE)
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Claims:

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes, das innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs eingangsseitig über mindestens eine steuerbare Reibungskupplung mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und ausgangsseitig über einen Achsantrieb mit antreibbaren Rädern einer Antriebsachse in Verbindung steht, wobei bei Fahrzeugstillstand, laufendem Antriebsmotor und geöffnetem Antriebsstrang ein Anrollen des Kraftfahrzeugs mit einer Schaltung des Stufenschaltgetriebes verhindert oder zumindest begrenzt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass bei in seiner Neutral-Stellung geschaltetem Stufenschaltgetriebe (Gi = N) eine Sicherheitsfunktion aktiviert wird, in der eine Betätigung eines Schaltbedienungselementes, des Fahrpedals und des Bremspedals sowie die aktuelle Rollgeschwindigkeit sensorisch erfasst werden, und in der bei nicht betätigten Fahrbedienungselementen (Schaltbedienungselement X SBE = 0, Fahrpedal x F p = 0, Bremspedal x B p = 0) bei überschreiten einer vorab festgelegten Grenzgeschwindigkeit (v Ro n > v Gr ) die Reibungskupplung bedarfsweise geöffnet (x« = 0), ein Anfahrgang eingelegt (Gi = G O und die Reibungskupplung geschlossen wird (x κ = 1 ).

2. Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes, das innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs eingangsseitig über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und ausgangsseitig über einen Achsantrieb mit antreibbaren Rädern einer Antriebsachse in Verbindung steht, wobei bei Fahrzeugstillstand, laufendem Antriebsmotor und geöffnetem Antriebsstrang ein Anrollen des Kraftfahrzeugs mit einer Schaltung des Stufenschaltgetriebes verhindert oder zumindest begrenzt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass bei in seiner Neutral-Stellung geschaltetem Stufenschaltgetriebe (Gi = N) eine Sicherheitsfunktion aktiviert wird, in der eine Betätigung eines

Schaltbedienungselementes, des Fahrpedals und des Bremspedals sowie die aktuelle Rollgeschwindigkeit sensorisch erfasst werden, und in der bei nicht betätigten Fahrbedienungselementen (Schaltbedienungselement X SBE = 0, Fahrpedal x F p = 0, Bremspedal x B p = 0) bei überschreiten einer vorab festgelegten Grenzgeschwindigkeit (v ιι > v Gr ) ein Anfahrgang eingelegt wird (Gi =

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig von der Anrollrichtung ein zur Grenzgeschwindigkeit passender Anfahrgang (G Anf ) für Vorwärtsfahrt eingelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die aktuelle Anrollrichtung sensorisch erfasst wird, und dass ein in Richtung der Anrollrichtung wirksamer und zur Grenzgeschwindigkeit passender Anfahrgang (G O eingelegt wird.

5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 , 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nachfolgenden Verzögerung des Kraftfahrzeugs mit Unterschreitung einer vorab festgelegten Mindestgeschwindigkeit (V ROH < v min ) oder einer vorab festgelegten Mindestdrehzahl des Antriebsmotors (n M < n min ) die Reibungskupplung wieder geöffnet wird (x κ = 0).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eingelegte Anfahrgang (G Anf ) nach dem öffnen der Reibungskupplung spätestens mit Erreichen des Fahrzeugstillstands ausgelegt wird (Gi = N).

7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nachfolgenden Verzögerung des Kraftfahrzeugs mit Unterschreitung einer vorab festgelegten Mindestgeschwindigkeit (V ROH < v min ) oder einer vorab festgelegten Mindestdrehzahl des Antriebsmotors (n M < n min ) der eingelegte Anfahrgang ausgelegt wird (Gi = N).

8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nachfolgenden weiteren Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bei Erreichen oder überschreiten einer vorab festgelegten Maximalgeschwindigkeit (v Ro n > v max ) oder einer vorab festgelegten Maximaldrehzahl des Antriebsmotors (n M ≥ n max ) um einen Gang hochgeschaltet

9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nachfolgenden weiteren Beschleunigung des Kraftfahrzeugs bei Erreichen oder überschreiten einer vorab festgelegten Maximalgeschwindigkeit (v ιι > v max ) oder einer vorab festgelegten Maximaldrehzahl des Antriebsmotors (n M ≥ n max ) eine automatische Betätigung einer Fahrzeugbremse erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment der Fahrzeugbremse derart geregelt wird, dass die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs konstant gehalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsmoment der Fahrzeugbremse derart geregelt wird, dass die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bis zum Erreichen des Fahrzeugstillstands abnimmt.

12. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass nach der Betätigung mindestens eines Fahr- bedienungselementes (Schaltbedienungselement XSBE > 0, Fahrpedal XFP > 0, Bremspedal x B p > 0) die Sicherheitsfunktion beendet und in den normalen Anfahr- oder Fahrmodus gewechselt wird.

13. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Beendigung der Sicherheitsfunktion zumindest bei einer Betätigung eines Schaltbedienungselementes (X SBE > 0) und/oder des Bremspedals (x B p > 0) die Reibungskupplung geöffnet wird (x κ = 0).

Description:

Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltαetriebes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes, das innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs eingangsseitig über mindestens eine steuerbare Reibungskupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und ausgangsseitig über einen Achsantrieb mit antreibbaren Rädern einer Antriebsachse in Verbindung steht, wobei bei Fahrzeugstillstand, laufendem Antriebsmotor und geöffnetem Antriebsstrang ein Anrollen des Kraftfahrzeugs mit einer Schaltung des Stufenschaltgetriebes verhindert oder zumindest begrenzt wird.

Unter einem automatisierten Stufenschaltgetriebe der vorbezeichneten Art wird ein automatisiertes Schaltgetriebe, ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe oder ein Planeten-Automatgetriebe verstanden. Unter dem Begriff automatisiertes Stufenschaltgetriebe soll auch ein Automatgetriebe fallen, dessen übersetzungsverhältnis an sich stufenlos veränderbar ist, bei dem aber ein Umschaltgetriebe eine Drehrichtungsumkehr der Getriebeabtriebswelle ermöglicht und bei dem mittels einer geeigneten Ansteuerung von überset- zungsänderungsmitteln auch ein Schalten zwischen programmtechnisch fest vorgegebenen übersetzungsstufen möglich ist.

Ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe steht üblicherweise mit seiner Eingangswelle über eine einzige steuerbare, also automatisiert ein- und ausrückbare Reibungskupplung, wie beispielsweise einer passiv schließbaren Ein- oder Mehrscheiben-Trockenkupplung oder einer aktiv schließbaren Lamellenkupplung, mit dem Antriebsmotor in Verbindung, wobei die Reibungskupplung sowohl die Funktion eines Anfahrelementes als auch die einer Schaltkupplung erfüllt. Bei einem aus zwei Teilgetrieben mit jeweils einer Eingangswelle bestehenden automatisierten Doppelkupplungsgetriebe sind

beide Eingangswellen über jeweils eine steuerbare Reibungskupplung mit dem Antriebsmotor verbindbar. Dagegen steht ein Planeten-Automatgetriebe üblicherweise mit seiner Eingangswelle über einen ein Anfahrelement bildenden hydrodynamischen Drehmomentwandler mit dem Antriebsmotor in Verbindung. Möglich sind jedoch auch andere Kombinationen von Stufenschaltgetrieben und Anfahrelementen, beispielsweise ein Kombination eines automatisierten Schaltgetriebes mit einem diesem vorgeschalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler oder eine Kombination eines Planeten-Automatgetriebes mit einer diesem vorgeschalteten Reibungskupplung.

Bei einem Kraftfahrzeug, dessen Antriebsstrang eine derartige Kombination aus einem Stufenschaltgetriebe und einem Anfahrelement umfasst, besteht bei laufendem Antriebsmotor und geöffnetem Antriebsstrang, also bei in seiner Neutral-Stellung befindlichem Stufenschaltgetriebe und/oder geöffnetem Anfahrelement, allgemein die Gefahr, dass das Kraftfahrzeug von dem Fahrer ungewollt entsprechend einem eingelegten Gang oder entsprechend einer vorliegenden Fahrbahnneigung anrollt, was zu gefährlichen Situationen sowohl für die Fahrzeuginsassen wie auch für andere Verkehrsteilnehmer führen kann.

So ist es z.B. möglich, dass ein Kraftfahrzeug, das mit einem automatisierten Stufenschaltgetriebe und einer passiv schließbaren Reibungskupplung ausgerüstet ist, bei laufendem Antriebsmotor, geöffneter Reibungskupplung und eingelegtem Gang beim Auftreten eines Defektes an der Kupplungssteuerung aufgrund des störungsbedingten Schließens der Reibungskupplung selbsttätig anfährt. Um dies zu vermeiden, ist z.B. in der DE 199 26 697 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren vorgeschlagen worden, nach denen bei stehendem Kraftfahrzeug, laufendem Antriebsmotor, geöffneter Reibungskupplung und eingelegtem Gang das Stufenschaltgetriebe in seine Neutral-Stellung geschaltet, d.h. der eingelegte Gang ausgelegt wird, wenn ein sich über einen vorbestimmten Zeitraum erstreckender, nicht fahrbereiter Zustand des Kraftfahrzeugs erkannt wird.

In einem ähnlichen Verfahren nach der DE 102 58 834 A1 ist bei prinzipiell gleich aufgebautem Antriebsstrang vorgesehen, dass bei stehendem Kraftfahrzeug, laufendem Antriebsmotor, geöffneter Reibungskupplung und eingelegtem Gang das Stufenschaltgetriebe in Neutral geschaltet wird, wenn ein sich über einen vorbestimmten Zeitraum erstreckender geöffneter Zustand einer Fahrzeugtür erkannt wird. Hierdurch kann jeweils ein ungewolltes Anfahren des Kraftfahrzeugs aufgrund einer Störung in der Kupplungssteuerung oder aufgrund einer versehentlichen Betätigung eines Fahrbedienungselementes, insbesondere des Fahrpedals, wodurch ein Schließen der Reibungskupplung bewirkt wird, vermieden werden.

Ein ungewolltes Anrollen des Kraftfahrzeugs aufgrund einer vorliegenden Fahrbahnsteigung bzw. Fahrbahngefälles kann hierdurch jedoch nicht verhindert werden. Bei geöffnetem Antriebsstrang ist daher zur sicheren Festlegung des Kraftfahrzeugs das Einlegen bzw. das ausreichende Anziehen einer Feststellbremse durch den Fahrer erforderlich. Ist die Feststellbremse jedoch nicht eingelegt oder nicht ausreichend angezogen, z.B. weil der Fahrer die vorliegende Fahrbahnsteigung unterschätzt hat und daher das Einlegen oder ausreichend feste Anziehen der Feststellbremse unterlassen hat, oder weil der Fahrer oder ein anderer Fahrzeuginsasse die Feststellbremse versehentlich gelöst hat, kann das Kraftfahrzeug unkontrolliert bergab anrollen. Wenn sich der Fahrer in dieser Situation an dem Fahrerplatz befindet und das Anrollen bemerkt, so kann er das unkontrollierte Anrollen zwar durch die Betätigung der Betriebsbremse oder durch das Einlegen eines Gangs über die Betätigung eines Schaltbedienungselementes und gegebenenfalls durch die Betätigung des Fahrpedals verhindern. Dies erfordert jedoch die Anwesenheit des Fahrers an dem Fahrerplatz und eine hohe Reaktionsfähigkeit des Fahrers, was nicht immer sichergestellt ist.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem zur Erhöhung der Verkehrssicherheit ein unkontrolliertes Anrollen des Kraftfahrzeugs unter den vorbeschriebenen Bedingungen auf einfache Weise, insbesondere ohne einen zusätzlichen apparativen Aufwand, verhindert oder zumindest begrenzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht im Fall eines eingangsseitig über mindestens eine steuerbare Reibungskupplung mit dem Antriebsmotor in Verbindung stehenden Stufenschaltgetriebes in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 darin, dass bei in seiner Neutral-Stellung geschaltetem Stufenschaltgetriebe eine Sicherheitsfunktion aktiviert wird, in der eine Betätigung eines Schaltbedienungselementes, des Fahrpedals und des Bremspedals sowie die aktuelle Rollgeschwindigkeit sensorisch erfasst werden, und in der bei nicht betätigten Fahrbedienungselementen (Schaltbedienungs- element, Fahrpedal, Bremspedal) bei überschreiten einer vorab festgelegten Grenzgeschwindigkeit die Reibungskupplung bedarfsweise geöffnet, ein Anfahrgang eingelegt und die Reibungskupplung geschlossen wird.

Im Fall eines eingangsseitig über einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit dem Antriebsmotor in Verbindung stehenden Stufenschaltgetriebes besteht die Lösung der Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 2 darin, dass bei in seiner Neutral-Stellung geschaltetem Stufenschaltgetriebe eine Sicherheitsfunktion aktiviert wird, in der eine Betätigung eines Schaltbedienungselementes, des Fahrpedals und des Bremspedals sowie die aktuelle Rollgeschwindigkeit sensorisch erfasst werden, und in der bei nicht betätigten Fahrbedienungselementen (Schaltbedienungs- element, Fahrpedal, Bremspedal) bei überschreiten einer vorab festgelegten Grenzgeschwindigkeit ein Anfahrgang eingelegt wird.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sowie Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche, wobei die Rückbezüge aufgrund der beiden hinsichtlich der Bauart des Anfahrelementes unterschiedlichen Hauptansprüche zu beachten sind.

Die Erfindung geht demnach aus von einem Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Stufenschaltgetriebe, das innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs eingangsseitig über mindestens eine steuerbare Reibungskupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und ausgangsseitig über einen Achsantrieb mit antreibbaren Rädern einer Antriebsachse in Verbindung steht. Erfindungsgemäß wird bei Fahrzeugstillstand, laufendem Antriebsmotor, und den mindestens durch das in seine Neutral-Stellung geschaltete Stufenschaltgetriebe geöffneten Antriebsstrang ein Anrollen des Kraftfahrzeugs durch das bedarfsweise öffnen des Anfahrelementes, das Einlegen eines Anfahrgangs und das bedarfsweise Schließen des Anfahrelementes automatisch, d.h. ohne eine Aktivität des Fahrers, verhindert oder zumindest begrenzt, wodurch eine deutliche Erhöhung der Verkehrssicherheit des Kraftfahrzeugs erreicht ist. Dabei entfällt das öffnen des Anfahrelementes, wenn dieses als aktiv schließbare Reibungskupplung, wie z.B. als Lamellenkupplung, oder als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist. Das Schließen des Anfahrelementes entfällt dagegen nur dann, wenn das Anfahrelement als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist.

Durch das Einlegen des Anfahrgangs und das bedarfsweise Schließen des Anfahrelementes wird der Antriebsstrang geschlossen und somit durch die Bremswirkung des in seiner Neutral-Stellung befindlichen Antriebsmotors ein unkontrolliertes Anrollen des Kraftfahrzeugs verhindert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in moderne, ohnehin mit der entsprechenden Sensorik versehene Kraftfahrzeuge auf einfache Weise und ohne einen zusätzlichen apparativen Aufwand implementiert werden. So sind neben Sensoren zur Erfassung

einer Betätigung eines Schaltbedienungselementes, wie eines Fahrschalters oder eines Wählhebels, des Fahrpedals und des Bremspedals für die Durchführung des Verfahrens nur in modernen Kraftfahrzeugen ohnehin vorhandene Raddrehzahlsensoren oder ein Drehzahlsensor an der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes für die Erfassung der aktuellen Rollgeschwindigkeit erforderlich.

Als einzulegender Anfahrgang kann unabhängig von der Anrollrichtung ein zur Grenzgeschwindigkeit passender Anfahrgang für Vorwärtsfahrt eingelegt werden. Ist das Kraftfahrzeug vorwärts angerollt, so gerät der Antriebsmotor durch das Einlegen des Vorwärtsgangs in den Schubbetrieb, d.h. das Anrollen des Kraftfahrzeugs wird durch das Schleppmoment des Antriebsmotors abgebremst. Ob das Kraftfahrzeug danach verzögert wird oder weiter beschleunigt, hängt von der Relation des Schleppmomentes zu der Hangabtriebskraft ab. Wenn das Kraftfahrzeug dagegen rückwärts angerollt ist, kann das Leerlaufmoment des Antriebsmotors bei hinreichend kleiner Hangabtriebskraft eine Rollrichtungsumkehr des Kraftfahrzeugs bewirken. Eine höhere Hangabtriebskraft kann dagegen, sofern dies nicht durch geeignete Maßnahmen verhindert wird, zum Abwürgen des Antriebsmotors führen, wodurch das Kraftfahrzeug dann durch den stehenden Antriebsmotor an einem weiteren Wegrollen gehindert wird.

Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, dass zusätzlich die aktuelle Anrollrichtung sensorisch erfasst wird, und dass ein in Richtung der Anrollrichtung wirksamer und zur Grenzgeschwindigkeit passender Anfahrgang eingelegt wird. In diesem Fall wird zum einen ein belastungstechnisch allgemein ungünstiges Abwürgen des Antriebsmotors vermieden und ein bedarfsweises Anfahren in die Anrollrichtung erleichtert, das z.B. durch eine entsprechende Betätigung eines Fahrschalters bzw. eines Wählhebels und/oder des Fahrpedals von dem Fahrer ausgelöst werden kann.

Wenn das Anfahrelement als Reibungskupplung ausgebildet ist, wird zweckmäßig bei einer auf das Schließen des Antriebsstrangs nachfolgenden Verzögerung des Kraftfahrzeugs, also bei einer Abnahme der Rollgeschwindigkeit, die Reibungskupplung bevorzugt mit Unterschreitung einer vorab festgelegten Mindestgeschwindigkeit oder einer vorab festgelegten Mindestdrehzahl des Antriebsmotors wieder geöffnet. Hierdurch wird ein Abwürgen des Antriebsmotors vermieden, so dass die Betriebsbereitschaft des Antriebsmotors und der von diesem abhängigen und zum Teil sicherheitsrelevanten Zusatzfunktionen erhalten bleibt. Wenn der Fahrer nicht rechtzeitig eingreift, kann sich das Anrollen und Abbremsen durch Einlegen des Anfahrgangs mehrfach wiederholen, so dass sich eine Art Sägezahnprofil der Anrollgeschwindigkeit ergibt, welches die Aufmerksamkeit eines bisher nicht aktiven Fahrzeuginsassen erregt und diesen schließlich zum Eingreifen veranlasst.

Im geöffneten Zustand der Reibungskupplung kann der Anfahrgang zumindest vorübergehend eingelegt bleiben. Nach dem öffnen der Reibungskupplung ist es zur Herstellung einer funktional offenen Betriebsbereitschaft des Antriebsstrangs und speziell bei einer passiv schließbaren Reibungskupplung zur Vermeidung eines störungsbedingten Anrollens jedoch vorteilhaft, wenn der Anfahrgang spätestens mit Erreichen des Fahrzeugstillstands ausgelegt wird.

Wenn das Anfahrelement dagegen als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist, wird zweckmäßig bei einer auf das Schließen des Antriebsstrangs nachfolgenden Verzögerung des Kraftfahrzeugs mit Unterschreitung der vorab festgelegten Mindestgeschwindigkeit oder der vorab festgelegten Mindestdrehzahl des Antriebsmotors nur der eingelegte Anfahrgang ausgelegt.

Bei einer auf das Schließen des Antriebsstrangs nachfolgenden Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, also bei einer weiteren Zunahme der Rollge-

schwindigkeit, kann zur Vermeidung eines überdrehens des Antriebsmotors bei Erreichen oder überschreiten einer vorab festgelegten Maximalgeschwindigkeit oder einer vorab festgelegten Maximaldrehzahl des Antriebsmotors um einen Gang hochgeschaltet werden. Hierdurch wird dann zwar die an den Rädern der Antriebsachse wirksame Bremskraft des Antriebsmotors reduziert, jedoch eine Beschädigung oder Zerstörung des Antriebsmotors vermieden.

Es versteht sich in Kenntnis der Erfindung von selbst, dass der Hochschaltvorgang entsprechend der Bauart des Stufenschaltgetriebes und der Bauart des Anfahrelementes durchgeführt wird, d.h. dass bei einem automatisierten Schaltgetriebe die Reibungskupplung vor dem Gangwechsel geöffnet und nach dem Gangwechsel geschlossen wird, und dass bei einem automatisierten Doppelkupplungsgetriebe zunächst der höhere Gang in dem anderen Teilgetriebe eingelegt wird, dann zeitlich überschnitten die Reibungskupplung des dem eingelegten Anfahrgang zugeordneten Teilgetriebes geöffnet und die Reibungskupplung des dem höheren Gang zugeordneten Teilgetriebes geschlossen wird, und abschließend der Anfahrgang ausgelegt wird.

Zur Vermeidung einer Hochschaltung kann bei einer auf das Schließen des Antriebsstrangs nachfolgenden weiteren Beschleunigung des Kraftfahrzeugs jedoch auch vorgesehen sein, dass bei Erreichen oder überschreiten einer vorab festgelegten Maximalgeschwindigkeit oder einer vorab festgelegten Maximaldrehzahl des Antriebsmotors eine automatische Betätigung einer Fahrzeugbremse, wie der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, erfolgt. Für eine automatische Betätigung der Fahrzeugbremse sind allerdings zusätzliche Fremdkraftmittel, wie eine Bremsdruckpumpe, ein Bremsdrucksteuerungsventil oder ein Bremsstellmotor, erforderlich.

Das Bremsmoment der Fahrzeugbremse kann derart geregelt werden, dass die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs konstant gehalten wird, oder

dass die Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bis zum Erreichen des Fahrzeugstillstands abnimmt.

Wird während der aktivierten Sicherheitsfunktion mindestens ein Fahr- bedienungselement, wie ein Wählhebel, ein Fahrschalter, das Fahrpedal oder das Bremspedal, betätigt, so wird die Sicherheitsfunktion beendet und in den normalen Anfahr- oder Fahrmodus gewechselt.

Bei einer Ausbildung des Anfahrelementes als Reibungskupplung kann zusätzlich vorgesehen sein, dass vor der Beendigung der Sicherheitsfunktion zumindest bei einer Betätigung eines Schaltbedienungselementes und/oder des Bremspedals die Reibungskupplung geöffnet wird. Da die Betätigung eines Schaltelementes, wie eines Fahrschalters oder eines Wählhebels und des Bremspedals einen nachfolgend innerhalb des Anfahr- oder Fahrmodus ablaufenden Gangwechsel erwarten lässt, kann dieser durch dass frühe öffnen der Reibungskupplung beschleunigt ablaufen. Dagegen ist bei einer Betätigung des Fahrpedals grundsätzlich eine nachfolgende Weiterfahrt in dem eingelegten Gang möglich, so dass die Reibungskupplung in diesem Fall zweckmäßig zunächst geschlossen bleibt.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In diesen zeigt

Fig. 1 einen in drei Teile aufgeteilten Ablaufplan einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens für einen Antriebsstrang mit einem automatisierten Schaltgetriebe und einem als Reibungskupplung ausgebildeten Anfahrelement, und

Fig. 2 einen in drei Teile aufgeteilten Ablaufplan einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens für einen Antriebsstrang mit einem Planeten-Automatge-triebe und einem als hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgebildeten Anfahrelement.

Gemäß dem in drei Teile aufgeteilten Ablaufplan nach Fig. 1 , der für einen Antriebsstrang mit einem als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildeten Stufenschaltgetriebe und einem als passiv schließbare Reibungskupplung ausgebildeten Anfahrelement gilt, wird gemäß Fig. 1 A innerhalb eines normalen Anfahr- oder Fahrmodus in den Schritten S1 * bis S3 * geprüft, ob ein Fahrzeugstillstand vorliegt, also die z.B. über Raddrehzahlsensoren oder einen an der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes angeordneten Drehzahlsensor er- fasste Rollgeschwindigkeit v ιι kleiner als eine festgelegte Mindestgeschwindigkeit v min ist, ob der Antriebsmotor läuft, d.h. die durch die Motorsteuerung gelieferte oder durch einen an der Kurbelwelle angeordneten Drehzahlsensor erfasste Motordrehzahl n M größer als eine festgelegte Mindestdrehzahl n min ist, und ob in dem Stufenschaltgetriebe kein Gang eingelegt ist, also der aktuell eingelegte Gang Gj dem Neutralgang bzw. der Neutralstellung N des Getriebes entspricht.

Falls eine der drei Bedingungen nicht erfüllt ist, wird der laufende Anfahroder Fahrmodus unverändert weitergeführt. Wenn jedoch alle drei Bedingungen erfüllt sind, also bei Fahrzeugstillstand und laufendem Antriebsmotor der Antriebsstrang durch das in seine Neutral-Stellung geschaltete Stufenschaltgetriebe geöffnet ist, wird erfindungsgemäß eine Sicherheitsfunktion gestartet, die zur Vermeidung oder Begrenzung eines ungewünschten Anrollens des Kraftfahrzeugs dient.

In Fortführung des Ablaufplans nach Fig. 1 A wird in Fig. 1 B innerhalb der Sicherheitsfunktion in Schritt S1 geprüft, ob das Fahrpedal betätigt, also aus seiner Ruhestellung x F p = 0 ausgelenkt ist. Falls eine Betätigung des Fahrpedals sensiert wird, so wird die Sicherheitsfunktion unmittelbar beendet und in den normalen Anfahr- oder Fahrmodus zurückgekehrt.

Andernfalls wird in dem nachfolgenden Schritt S2 geprüft, ob ein Schalt- betätigungselement, wie z.B. ein Fahrschalter oder ein Wählhebel, betätigt, d.h. aus seiner Neutrallage X SBE = 0 ausgelenkt wird. Falls eine Betätigung des Schaltbetätigungselementes sensiert wird, so wird die Reibungskupplung bedarfsweise, also wenn ein Gang eingelegt ist, welches in Schritt S4 geprüft wird, in Schritt S5 ausgerückt, und danach die Sicherheitsfunktion beendet und in den normalen Anfahr- oder Fahrmodus zurückgekehrt (siehe Fig. 1 C).

Andernfalls wird in dem nach Schritt S2 folgenden Schritt S3 geprüft, ob das Bremspedal betätigt, also aus seiner Ruhestellung X BP = 0 ausgelenkt wird oder ausgelenkt ist. Falls eine Betätigung des Bremspedals sensiert wird, so wird die Sicherheitsfunktion wie zuvor, gegebenenfalls nach dem öffnen der Reibungskupplung, beendet und in den normalen Anfahr- oder Fahrmodus zurückgekehrt.

Die Betätigung eines Schaltbetätigungselementes, des Fahrpedals oder des Bremspedals wird somit derart interpretiert, dass sich der Fahrer an dem Fahrerplatz befindet und sich das Kraftfahrzeug unter Kontrolle des Fahrers befindet, so dass ein von dem Fahrer unbemerktes und unerwünschtes Anrollen des Kraftfahrzeugs nicht erfolgen kann bzw. durch eine geeignete Reaktion des Fahrers verhindert werden kann.

Liegt jedoch keine Betätigung eines der vorgenannten Fahrbedienungs- elemente vor, so wird in Schritt S6 geprüft, ob das Fahrzeug selbsttätig anrollt, also eine über einer festgelegten Grenzgeschwindigkeit v Gr liegende Rollgeschwindigkeit V R0II vorliegt. Falls dies nicht der Fall ist, also die Rollgeschwindigkeit V ROH noch gleich oder nahe Null ist, wird vor Schritt S1 zurück verzweigt (siehe Fig. 1 A). Andernfalls wird zunächst in Schritt S7 geprüft, ob sich das Stufenschaltgetriebe weiterhin in seiner Neutral-Stellung befindet (Gi = N), was beim ersten Durchlauf der Funktionsschleife zweifellos der Fall ist, bei einem

wiederholten Durchlauf der Funktionsschleife aber aufgrund eines gegebenenfalls eingelegten Gangs nicht zwangsläufig erfüllt sein muss.

In Fortführung des Ablaufplans nach Fig. 1 B wird in Fig. 1 C bei in seiner Neutral-Stellung befindlichem Stufenschaltgetriebe (Gi = N) in den nachfolgenden Schritten S8 bis S10 die Reibungskupplung ausgerückt (x κ = 0), ein zur Grenzgeschwindigkeit v Gr und gegebenenfalls auch zur Anrollrichtung passender Anfahrgang G Anf eingelegt (Gj = G Anf ), und die Reibungskupplung wieder eingerückt (x κ = 1 ), wogegen bei eingelegtem Gang (Gj ≠ N) nur die in diesem Zustand zwangsläufig geöffnete Reibungskupplung mit Schritt S10 eingerückt wird. Bei eingelegtem Anfahrgang wird durch das Einrücken der Reibungskupplung das anrollende Kraftfahrzeug unter der Wirkung des Schleppmomentes des im Leerlauf laufenden Antriebsmotors abgebremst und somit die von einem unkontrollierten Anrollen ausgehende Gefahr deutlich reduziert.

Anschließend wird in Schritt S1 1 geprüft, ob die Gefahr eines Abwürgens des Antriebsmotors besteht, also die Motordrehzahl n M unterhalb einer festgelegten Mindestdrehzahl n min liegt. Diese Situation tritt dann auf, wenn der eingelegte Anfahrgang in Anrollrichtung wirksam ist, und das an den Rädern der Antriebsachse wirksame Schleppmoment des Antriebsmotors größer als die Hangabtriebskraft ist, so dass das Kraftfahrzeug wie gewünscht abgebremst wird. Diese Situation kann aber auch dann auftreten, wenn der eingelegte Anfahrgang entgegen der Anrollrichtung wirksam ist, und die Hangabtriebskraft größer als die an den Rädern der Antriebsachse wirksame Zugkraft des Antriebsmotors ist, so dass das Anrollen zwar gebremst, die Anrollrichtung jedoch nicht umgekehrt werden kann. In beiden Fällen besteht die Gefahr, dass der Antriebsmotor abgewürgt wird, welches belastungstechnisch ungünstig ist. Um dies zu verhindern, wird in diesem Fall in Schritt S12 die Reibungskupplung ausgerückt und danach vor Schritt S1 zurück verzweigt (siehe Fig. 1 A).

Andernfalls wird in Schritt S13 geprüft, ob die Gefahr eines überdrehens des Antriebsmotors besteht, wobei die Motordrehzahl n M größer oder gleich einer festgelegten Maximaldrehzahl n max ist. Diese Situation tritt dann ein, wenn der eingelegte Anfahrgang in Anrollrichtung wirksam ist und das auf die Räder der Antriebsachse übertragene Schleppmoment des Antriebsmotors kleiner als die Hangabtriebskraft ist, so dass das Kraftfahrzeug, wenn auch gebremst, weiter bergab beschleunigt. Um in diesem Fall ein überdrehen und eine damit verbundene Beschädigung oder Zerstörung des Antriebsmotors zu verhindern, wird in den Schritten S14 bis S16 die Reibungskupplung ausgerückt, um einen Gang hochgeschaltet, und die Reibungskupplung wieder eingerückt, bevor zu Schritt S1 zurück verzweigt wird. Andernfalls wird unmittelbar zu Schritt S1 zurück verzweigt (siehe Fig. 1 A).

Solange keine Betätigung eines Schaltbetätigungselementes, wie eines Fahrschalters oder eines Wählhebels, des Fahrpedals oder des Bremspedals vorliegt bzw. sensiert wird, werden die Schritte S1 bis S16 wiederholt durchlaufen, wobei in Abhängigkeit von der Rollgeschwindigkeit und der vorhergehenden Steuerungsabläufe die Zustände "eingelegte Neutralstellung" (Gj = N) oder "eingelegter Gang" (Gj ≠ N) des Stufenschaltgetriebes und die Zustände "ausgerückt" (x κ = 0) oder "eingerückt" (x κ = 1 ) der Reibungskupplung vorliegen können.

Eine Verfahrensvariante gemäß dem in drei Teile aufgeteilten Ablaufplan von Fig. 2, der für einen Antriebsstrang mit einem als Planeten-Automatgetriebe ausgebildeten Stufenschaltgetriebe und einem als hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgebildeten Anfahrelement gilt, unterscheidet sich nur bauartbedingt von der zuvor beschriebenen Verfahrensvariante. So entfallen aufgrund des Drehmomentwandlers die dem Verlassen der Sicherheitsfunktion vorgelagerten Schritte S4 in Fig. 2B und S5 in Fig. 2C, sowie die dem Einlegen des Anfahrgangs in Fig. 2C in Schritt S9 vor- und nachgelagerten Schritte S8 und S10. Anstelle des Ausrückens der Reibungskupplung wird in Schritt S12

bauartbedingt der Anfahrgang ausgelegt, und es entfallen die dem Hochschalten in Schritt S15 vor- und nachgelagerten Schritte S14 und S16.

Durch die erfindungsgemäße Sicherheitsfunktion wird zwar ein aufgrund eines vorliegenden Fahrbahngefälles anrollendes Kraftfahrzeug nicht fest an seinem Standort gehalten, jedoch das Anrollen soweit verzögert, dass der Fahrer, selbst wenn er seinen Fahrerplatz vorübergehend verlassen hat, rechtzeitig reagieren kann. Die von dem Anrollen ausgehende Gefahr ist somit gegenüber einem unkontrollierten Anrollen deutlich reduziert. Zudem erfordert das Verfahren keinen zusätzlichen apparativen Aufwand, sondern greift auf ohnehin vorhandene Komponenten, wie Drehzahlsensoren, Schalt- und Kupplungsteller zurück.

Bezuqszeichen

GAnf Anfahrgang

Gi Eingelegter Gang

Gi+1 Nächst höherer Gang

N Neutralgang, Neutral-Stellung des Getriebes

πM Motordrehzahl

Hrnax Maximaldrehzahl ϊ " lmin Mindestdrehzahl

S1 - S16 Verfahrensschritte sr - S3* Verfahrensschritte

VGr Grenzgeschwindigkeit

Vmax Maximalgeschwindigkeit

Vmin Mindestgeschwindigkeit

VROII Rollgeschwindigkeit

XBP Auslenkung des Bremspedals

X F P Auslenkung des Fahrpedals

XK Ausrückungsrate einer Reibungskupplung

XSBE Auslenkung eines Schaltbetätigungselementes