DE102011121309A1

DE102011121309A1 - Verfahren zur Betätigung einer Kupplung, Steuersystem fürein manuelles Schaltgetriebe, Computerprogrammprodukt, Computerprogramm sowie Signalfolge

Info

Publication number: DE102011121309A1
Application number: DE102011121309A
Authority: DE
Inventors: Christian Rübsam
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-06-20
Also published as: US20130173126A1

Abstract

Eine Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Betätigung einer Kupplung zum Kuppeln eines manuellen Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung mit Hilfe eines Kupplungspedals betätigbar ist, umfassend die Schritte: Erfassen einer Drehzahl eines über die Kupplung mit dem Schaltgetriebe kuppelbaren Motors des Kraftfahrzeugs und/oder Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und Betätigung der Kupplung unabhängig von einer Position des Kupplungspedals, wenn die erfasste Drehzahl eine vordefinierte Grenzdrehzahl unterschreitet und/oder die erfasste Fahrgeschwindigkeit eine vordefinierte Grenzfahrgeschwindigkeit unterschreitet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Kupplung, ein Steuersystem für ein manuelles Schaltgetriebe, ein Computerprogrammprodukt, ein Computerprogramm sowie eine Signalfolge, mit deren Hilfe eine Kupplung zum Kuppeln eines Motors eines Kraftfahrzeugs mit einem manuellen Schaltgetriebe des Kraftfahrzeugs betätigt werden kann.
Es ist bekannt zum Betätigen eines manuellen Schaltgetriebes ein Kupplungspedal zu betätigen, um eine zwischen einem Motor eines Kraftfahrzeugs und einem manuellen Schaltgetriebe zwischengeschaltete Kupplung zu öffnen, mit Hilfe eines Schaltknüppels einen Gang bei dem manuellen Schaltgetriebe einzulegen und anschließend das Kupplungspedal zu lösen, um die Kupplung zu schließen.
Es besteht ein Bedürfnis bei Kraftfahrzeugen mit manuellem Schaltgetriebe den Fahrkomfort zu erhöhen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die bei Kraftfahrzeugen mit einem manuellen Schaltgetriebe einen hohen Fahrkomfort ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 13, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 14 sowie eine Signalfolge mit den Merkmalen des Anspruchs 15. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer Kupplung zum Kuppeln eines manuellen Schaltgetriebes eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung mit Hilfe eines Kupplungspedals betätigbar ist, umfassend die Schritte:
Erfassen einer Drehzahl eines über die Kupplung mit dem Schaltgetriebe kuppelbaren Motors des Kraftfahrzeugs und/oder Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und
Betätigung der Kupplung unabhängig von einer Position des Kupplungspedals, wenn die erfasste Drehzahl eine vordefinierte Grenzdrehzahl unterschreitet und/oder die erfasste Fahrgeschwindigkeit eine vordefinierte Grenzfahrgeschwindigkeit unterschreitet.
Dadurch, dass die Kupplung unterhalb der Grenzdrehzahl und/oder unterhalb der Grenzfahrgeschwindigkeit unabhängig von der Pedalstellung des Kupplungspedals betätigt wird, ist es für einen Fahrer nicht erforderlich beispielsweise bei einem Einparken, Ausparken oder Fortbewegen in einem Verkehrsstau das Kupplungspedal zu betätigen. Ein wiederholtes manuelles Einkuppeln und Auskuppeln in derartigen Situationen wird vermieden. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht.
Insbesondere in Fahrsituationen mit andauernder schlupfender Kupplung, wenn absichtlich die getriebeseitige Drehzahl der Kupplung geringer als die motorseitige Drehzahl sein soll, kann mit Hilfe einer geeigneten Regelung eine besonders verschleißarme und effiziente schlupfende Betätigung der Kupplung erfolgen, die ein Fahrer durch manuelles Betätigen nur unzureichend erreichen könnte. Situationen, in denen der Motor mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl und hohen Kraftstoffverbrauch betrieben wird und die Kupplung schlupfend betrieben wird, um eine besonders geringe Fahrgeschwindigkeit zu erreichen ohne den Motor abzuwürgen, können vermieden werden. Stattdessen kann automatisch die Drehzahl des Motors reduziert und die Kupplung stärker geschlossen werden, um die beabsichtigte geringe Fahrgeschwindigkeit zu erreichen ohne den Motor abzuwürgen. Die mechanische Belastung der Kupplung sowie der Verschleiß von Reibbelägen der Kupplung kann dadurch reduziert werden. Dadurch kann insbesondere die Lebensdauer der Kupplung erhöht werden.
Insbesondere ist es möglich bei einem manuellen Handschaltgetriebe unterhalb der Grenzdrehzahl und/oder unterhalb der Grenzfahrgeschwindigkeit die Funktionalität und den Fahrkomfort eines Automatikgetriebes zu erreichen. Vorzugsweise ist es möglich unterhalb der Grenzdrehzahl und/oder unterhalb der Grenzfahrgeschwindigkeit eine Fortbewegung des Kraftfahrzeugs allein durch ein Betätigen eines Bremspedals zu steuern. Besonders bevorzugt wird das Verfahren nur angewendet, wenn bei dem manuellen Schaltgetriebe der 1. Gang „Anfahrgang”) oder der Rückwärtsgang eingelegt ist. Dies ermöglicht es bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe die Funktionalität eines Kriechgangs vorzusehen, bei dem es nicht erforderlich ist die Kupplung mit Hilfe des Kupplungspedals manuell betätigen zu müssen. Insbesondere wird bei den übrigen Vorwärtsgängen die Anwendung des Verfahrens mit Hilfe eines entsprechenden Steuersystems blockiert. Ferner ist es möglich die Anwendung des Verfahrens zu beenden und insbesondere die Kupplung zu öffnen, wenn der Fahrer für ein Stoppen des Kraftfahrzeugs das Bremspedal betätigt, und das Verfahren wieder anzuwenden und insbesondere die Kupplung schlupfend oder ganz zu schließen, wenn der Fahrer das Bremspedal löst. Insbesondere wird das Verfahren beendet, wenn der Fahrer mit Hilfe eines Gaspedals das Kraftfahrzeug über die Grenzfahrgeschwindigkeit und/oder den Motor über die Grenzdrehzahl hinaus beschleunigt.
Bei der Betätigung der Kupplung unabhängig von einer Position des Kupplungspedals bleiben insbesondere Zwischenstellungen des Kupplungspedals zwischen den jeweiligen Endstellungen des Kupplungspedals unberücksichtigt. Der Betätigungsweg der Kupplung folgt nicht einer proportionalen oder nicht-linearen Regler-Kennlinie, welche die Betätigungsposition der Kupplung mit der Position des Kupplungspedals verknüpft. Stattdessen kann vorzugsweise eine Obergrenze und eine Untergrenze für die Position des Kupplungspedals definiert sein, zwischen denen eine detektierte Position des Kupplungspedals für die Betätigung der Kupplung unberücksichtigt bleibt und nicht weiterverarbeitet wird.
Vorzugsweise wird bei dem Verfahren eine Kupplungsposition berechnet, die unabhängig von der Position des Kupplungspedals angesteuert werden soll, insbesondere um ein Kriechen des Kraftfahrzeugs mit einer besonders geringen Fahrgeschwindigkeit zu ermöglichen. Besonders bevorzugt wird die berechnete Kupplungsposition mit der Kupplungsposition verglichen, die sich bei der aktuellen Kupplungspedalstellung ergeben würden. Falls die aktuelle Kupplungspedalstellung ein stärkeres Öffnen der Kupplung ergeben würde als bei der berechneten Kupplungsstellung, kann dies insbesondere als Fahrerwunsch interpretiert werden die automatische Kupplungsbetätigung zu beenden und auf die manuelle Kupplungsbetätigung mit Hilfe des Kupplungspedals zu wechseln, so dass die über die Kupplungspedalstellung definierte stärker geöffnete Kupplungsposition angesteuert wird. Vorzugsweise kann nachfolgend solange die erfasste Drehzahl eine vordefinierte Grenzdrehzahl unterschreitet und/oder die erfasste Fahrgeschwindigkeit eine vordefinierte Grenzfahrgeschwindigkeit unterschreitet die berechnete Kupplungspedalstellung mit der Kupplungsposition verglichen werden, die sich bei der aktuellen Kupplungspedalstellung ergeben würde. Falls die berechnete Kupplungsposition ein stärkeres Öffnen der Kupplung ergeben würde bei der tatsächlichen Kupplungspedalstellung, kann wieder auf die automatische Betätigung der Kupplung gewechselt werden, so dass die über berechnete stärker geöffnete Kupplungsposition angesteuert wird.
Insbesondere beträgt die vordefinierte Grenzfahrgeschwindigkeit ≤ 10 km/h, insbesondere ≤ 6 km/h, vorzugsweise ≤ 4 km/h und besonders bevorzugt ≤ 3 km/h. Unterhalb einer derartigen Grenzfahrgeschwindigkeit kann es vorkommen, dass mit schlupfender Kupplung gefahren werden soll, so dass diese Situationen automatisch unabhängig von der tatsächlichen Position des Kupplungspedals komfortabel und effizient gesteuert werden können. Insbesondere kann häufiges wiederholtes manuelles Einkuppeln und Auskuppeln beispielsweise in einem Verkehrsstau vermieden werden.
Vorzugsweise wird die Kupplung derart unabhängig von der Position des Kupplungspedals betätigt, dass sich für das Kraftfahrzeug eine Fahrgeschwindigkeit v von 0,5 km/h ≤ v ≤ 7 km/h, insbesondere 1 km/h ≤ v ≤ 6 km/h, vorzugsweise 2 km/h ≤ v ≤ 5 km/h und besonders bevorzugt 3 km/h ≤ v ≤ 4 km/h ergibt. Eine derartige Fahrgeschwindigkeit ist insbesondere beim Einparken geeignet.
Besonders bevorzugt wird vor Erreichen einer Abwürgdrehzahl des Motors die Kupplung unabhängig von einer Position des Kupplungspedals geöffnet. Wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt und dadurch das der Antriebsleistung des Motors entgegenstehende Widerstandsmoment erhöht, kann rechtzeitig vor einem Abwürgen des Motors die Kupplung auch dann automatisch geöffnet werden, wenn der Fahrer das Kupplungspedal nicht betätigt hat. Der Fahrkomfort wird dadurch weiter verbessert.
Insbesondere ist die vordefinierte Grenzdrehzahl des Motors in Abhängigkeit von einer Leerlaufdrehzahl des Motors gewählt. Bei der Leerlaufdrehzahl handelt es sich insbesondere um eine vordefinierte Drehzahl, die im Leerlauf angesteuert werden soll, so dass insbesondere bei einem erhöhten Schleppmoment beispielsweise aufgrund einer teilweise betätigten Bremse eine erhöhte Leistung von dem Motor des Kraftfahrzeugs abgefordert wird. In der Nähe der Leerlaufdrehzahl ist eine besonders langsame Fahrgeschwindigkeit mit Hilfe eines automatisch gesteuerten Kriechgangs besonders gut zu erreichen, vorzugsweise ohne dass hierzu die Betätigung eines Gaspedals erforderlich ist. Eine besonders langsame Kriechgeschwindigkeit kann erreicht werden, wenn beispielsweise zusätzlich das Bremspedal betätigt wird, so dass aufgrund der zusätzlichen Bremswirkung die Drehzahl unterhalb der Leerlaufdrehzahl fallen kann. Die Grenzdrehzahl n_G kann im Vergleich zu der Leerlaufdrehzahl n_L des Motors beispielsweise 1,01 ≤ n_L/n_G ≤ 1,50, insbesondere 1,05 ≤ n_L/n_G ≤ 1,25, vorzugsweise 1,07 ≤ n_L/n_G ≤ 1,20 und besonders bevorzugt 1,10 ≤ n_L/n_G ≤ 1,15 betragen. Die Leerlaufdrehzahl eines Motors kann beispielsweise zwischen ≥ 650 1/min und ≤ 1200 1/min liegen.
Vorzugsweise wird die Kupplung geöffnet, sobald die erfasste Drehzahl des Motors im Vergleich zu der vordefinierten Grenzdrehzahl des Motors prozentual in Höhe von ≥ 5% bis ≤ 20% unterschreitet. Ein Abwürgen des Motors kann durch das rechtzeitige Öffnen der Kupplung vermieden werden.
Besonders bevorzugt wird vor Erreichen einer kritischen Resonanzdrehzahl eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang den Motor und die Kupplung umfasst, insbesondere vor Erreichen einer kritischen Resonanzdrehzahl eines zum Antriebsstrangs zugehörigen Zweimassenschwungrades, die Kupplung unabhängig von einer Position des Kupplungspedals geöffnet oder geschlossen. Die kritische Resonanzdrehzahl liegt beispielsweise zwischen ≥ 400 1/min und ≤ 600 1/min. Eine erhöhte mechanische Belastung des Antriebsstrangs, insbesondere eines Drehschwingungsdämpfers wie beispielsweise eines Zweimassenschwungrads, kann dadurch vermieden werden.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein manuelles Schaltgetriebe für ein Kraftfahrzeug, mit einer Kupplung, um einen Motor, vorzugsweise ein Verbrennungsmotor, mit dem Schaltgetriebe zu verbinden, einem Kupplungspedal zum Betätigen der Kupplung, und einer Steuerelektronik, wobei eine Drehzahl des Motors und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch die Steuerelektronik erfassbar ist und die Kupplung durch die Steuerelektronik bei einem Unterschreiten der erfassten Drehzahl unter eine vordefinierte Grenzdrehzahl des Motors und/oder bei einem Unterschreiten der Fahrgeschwindigkeit unter eine Grenzfahrgeschwindigkeit unabhängig von einer Position des Kupplungspedals betätigbar ist. Das Steuersystem kann insbesondere wie vorstehend anhand des Verfahrens erläutert aus- und weitergebildet sein. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht.
Insbesondere ist die Kupplung über die Steuerelektronik mit dem Kupplungspedal über mindestens ein Kabel und/oder über eine Kabellosverbindung, insbesondere Funkverbindung, verbunden, wobei bei einer Betätigung des Kupplungspedals Steuersignale zur Betätigung der Kupplung über das mindestens eine Kabel und/oder über die Kabellosverbindung an die Steuerelektronik übermittelbar sind und die Kupplung von der Steuerelektronik betätigbar ist. Die Kupplung kann insbesondere elektromechanisch und/oder elektromagnetisch und/oder elektrohydraulisch betätigt werden, so dass vorzugsweise eine mechanische und/oder hydraulische Koppelung des Kupplungspedals mit der Kupplung aufgehoben ist. Insbesondere kann dem Kupplungspedal ein Widerstandsmoment aufgeprägt werden, das unabhängig von dem tatsächlichen an der Kupplung anliegenden Widerstandsmoment ist und vorzugsweise intuitiv erfassbar ist.
Vorzugsweise weist die Steuerelektronik mindestens eine Speichereinheit und mindestens eine Prozessoreinheit auf, wobei in der mindestens einen Speichereinheit Daten, vorzugsweise eine gemessene Drehzahl für einen Vergleich mit der vordefinierten Grenzdrehzahl des Motors und/oder eine gespeicherte Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs für einen Vergleich mit der vordefinierten Grenzfahrgeschwindigkeit speicherbar sind, und mit Hilfe der Prozessoreinheit das Verfahren durchführbar ist, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Insbesondere ist es möglich den zeitlichen Verlauf der erfassten Daten zu speichern und auszuwerten, so dass eine vorausschauende Steuerung der Kupplung ermöglicht ist.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe, mit einem Steuersystem, das wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zur Betätigung der Kupplung zum Kuppeln des manuellen Schaltgetriebes. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebestrang, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, und einem über eine Kupplung mit dem manuellen Schaltgetriebe kuppelbaren Motor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung mit Hilfe des Steuersystems betätigbar ist. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das vorstehend beschriebene Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer, insbesondere in einer Steuerelektronik eines Steuersystems ausgeführt wird. Das Steuersystem kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Computerprogramm mit kodierten Anweisungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik eines Steuersystems ausgeführt wird. Das Steuersystem kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht. Das Computerprogramm kann insbesondere auf dem vorstehend beschriebenen Computerprogrammprodukt, beispielsweise eine Diskette, CD-ROM, DVD, Speicher, eine an das Internet angeschlossene Prozessoreinheit, gespeichert sein. Das Computerprogramm kann insbesondere als eine kompilierte oder unkompilierte Datenfolge ausgestaltet sein, die vorzugsweise auf einer höheren, insbesondere objekt-basierten Computersprache, wie beispielsweise C, C++, Java, Smalltalk, Pascal, Turbo Pascal basiert.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Signalfolge mit computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, wenn die Signalfolge von einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik eines Steuersystems verarbeitet wird. Das Steuersystem kann wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein. Dadurch ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht. Die Signalfolge kann insbesondere mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Computerprogramms und/oder mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Computerprogrammprodukts erzeugt werden. Die Signalfolge kann als elektrische Impulse und/oder elektromagnetische Welle und/oder optische Impulse drahtlos oder drahtgebunden bereitgestellt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
1: eine schematische Prinzipdarstellung eines Antriebsstrang und
2: ein schematisches Flussdiagramm für ein Verfahren zum Betrieb des Antriebsstrangs aus 1.
Der in 1 dargestellte Antriebsstrang 10 weist ein Manuelles Schaltgetriebe 12 auf, das über eine Kupplung 14 mit einem Motor 16, insbesondere Verbrennungsmotor, Brennstoffzelle oder Elektromotor, gekoppelt werden kann. Zwischen dem Motor 16 und dem Schaltgetriebe 12 kann insbesondere ein Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad 18, ein Gummitilger und/oder ein Fliehkraftpendel, vorgesehen sein, um Drehschwingungen des Motors 16, die insbesondere durch eine motorische Verbrennung eines Verbrennungsmotors entstehen können, zu dämpfen.
Die Kupplung 14 kann mit Hilfe eines insbesondere elektrohydraulischen oder elektromechanischen Aktuators 20 betätigt werden. Mit Hilfe des Aktuators 20 kann die Kupplung 14 geöffnet werden, geschlossen werden oder schlupfend betrieben werden. Insbesondere kann mit Hilfe des Aktuators 20 eine Anpresskraft der Kupplung 14 eingestellt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Aktuator 20 mit Hilfe eines elektrisch betriebenen Kolbens 22 die erforderliche Betätigungskraft zum Betätigen der Kupplung 14 aufbringen. Die Position des Kolbens 22 kann mit Hilfe eines Wegaufnehmers 24 detektiert und in einer Speichereinheit 26 einer Steuerelektronik 52 eines Steuersystems 28 gespeichert werden, beispielsweise um die Betätigungsposition der Kupplung 14 erfassen zu können. Dies ermöglicht insbesondere eine „closed loop”-Regelstrecke zur Regelung einer anzusteuernden Betätigungsposition der Kupplung 14, vorzugsweise bei schlupfender Kupplung 14.
In der Speichereinheit 26 kann ebenfalls eine mit Hilfe eines Drehzahlmessers 30 erfasste Drehzahl des Motors 12 und/oder eine Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 10 gespeichert werden, Insbesondere kann die Drehzahl des Motors 12 und/oder die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und/oder weitere Motor- und/oder Getriebesteuerungsdaten über einen CAN-Bus 32 in die Speichereinheit 26 eingelesen werden. Ferner ist es möglich eine Pedalposition eines Kupplungspedals 34 und/oder eines Gaspedals und/oder eines Bremspedals zu erfassen und der Speichereinheit 26 des Steuersystems 28 über ein Kabel 54 zur Signalübertragung oder eine Kabellosverbindung, beispielsweise Funk- oder Infrarotverbindung, ohne mechanische Koppelungen elektronisch zuzuführen.
Innerhalb des Steuersystems 28 kann mit Hilfe der in der Speichereinheit 26 gespeicherten Daten die Kupplung 14 in Abhängigkeit von der Pedalposition des Kupplungspedals 34 oder unabhängig von der Position des Kupplungspedals 34 für eine automatisierte Kriechfahrt betätigt werden. Das Verfahren, nach dem das Steuersystem 28 arbeitet, kann als Computerprogramm 36 auf einem Computerprogrammprodukt 38 in Form eines Datenspeichers gespeichert sein und als Signalfolge 40 das Steuersystem 28 betreiben. Das Computerprogrammprodukt 48 kann auch Teil des Steuersystems 28 sein, beispielsweise als Prozessoreinheit 42 der Steuerelektronik 52 des Steuersystems 28.
Bei dem in 2 dargestellten Verfahren erfolgt in einem ersten Schritt 44 ein Erfassen der Drehzahl des Motors 12 und/oder ein Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Nachfolgend werden in einem zweiten Schritt die erfasste Drehzahl mit einer Grenzdrehzahl und/oder die erfasste Fahrgeschwindigkeit mit einer Grenzfahrgeschwindigkeit verglichen und überprüft, ob der entsprechende Grenzwert, vorzugsweise beide Grenzwerte, unterschritten sind. Ist dies der Fall, erfolgt in einem dritten Schritt 48 ein Betätigen der Kupplung 14 unabhängig von der Position des Kupplungspedals 34, insbesondere um eine automatisierte Kriechfahrt in der Art eines Automatikgetriebes zu realisieren. Dies kann insbesondere auch bei einer teilweise betätigten Bremse erfolgen, um eine besonders langsame Fahrgeschwindigkeit für das Kraftfahrzeug zu erreichen. Ist dies nicht der Fall, erfolgt in einem vierten Schritt 50 stattdessen ein Betätigen der Kupplung 14 in Abhängigkeit von der Position des Kupplungspedals 34 in der Art eines herkömmlichen Handschaltgetriebes. Danach kann das Verfahren erneut mit dem ersten Schritt 44 durchgeführt werden. Zusätzlich oder alternativ kann in dem vierten Schritt 50 die automatische Betätigung der Kupplung 14 beendet werden, wenn ein Haltewunsch, beispielsweise aufgrund eines hinreichend betätigten Bremspedals, detektiert wird. In diesem Fall kann auch ohne betätigtes Kupplungspedal 34 die Kupplung 14 vollständig geöffnet werden, um das Kraftfahrzeug anzuhalten. Besonders bevorzugt bleibt die Kupplung 14 vollständig geöffnet bis das Kupplungspedal 34 wieder betätigt wird und das Verfahren insbesondere wieder mit dem ersten Schritt 44 durchgeführt wird.
Während zumindest ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel in der vorstehenden Beschreibung näher erläutert wurde, sollte anerkannt werden, dass eine Vielzahl von Variationen möglich sind. Die Ausführungsbeispiele in der Beschreibung geben dem Fachmann eine nützliche Erläuterung an die Hand, um zumindest ein Ausführungsbeispiel zu verwirklichen, wobei Änderungen in Funktion und Anordnung der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Antriebsstrang
12: Schaltgetriebe
14: Kupplung
16: Motor
18: Zweimassenschwungrad
20: Aktuator
22: Kolben
24: Wegaufnehmers
26: Speichereinheit
28: Steuersystem
30: Drehzahlmessers
32: CAN-Bus
34: Kupplungspedal
36: Computerprogramm
38: Computerprogrammprodukt
40: Signalfolge
42: Prozessoreinheit
44: erster Schritt
46: zweiter Schritt
48: dritter Schritt
50: vierter Schritt
52: Steuerelektronik
54: Kabel

Claims

Verfahren zur Betätigung einer Kupplung (14) zum Kuppeln eines manuellen Schaltgetriebes (16) eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung (14) mit Hilfe eines Kupplungspedals (34) betätigbar ist, umfassend die Schritte: – Erfassen einer Drehzahl eines über die Kupplung (14) mit dem Schaltgetriebe (16) kuppelbaren Motors (12) des Kraftfahrzeugs und/oder Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, – Betätigung der Kupplung (14) unabhängig von einer Position des Kupplungspedals (34), wenn die erfasste Drehzahl eine vordefinierte Grenzdrehzahl unterschreitet und/oder die erfasste Fahrgeschwindigkeit eine vordefinierte Grenzfahrgeschwindigkeit unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vordefinierte Grenzfahrgeschwindigkeit ≤ 10 km/h, insbesondere ≤ 6 km/h, vorzugsweise ≤ 4 km/h und besonders bevorzugt ≤ 3 km/h beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kupplung (14) derart unabhängig von der Position des Kupplungspedals (34) betätigt wird, dass sich für das Kraftfahrzeug eine Fahrgeschwindigkeit v von 0,5 km/h ≤ v ≤ 7 km/h, insbesondere 1 km/h ≤ v ≤ 6 km/h, vorzugsweise 2 km/h ≤ v ≤ 5 km/h und besonders bevorzugt 3 km/h ≤ v ≤ 4 km/h ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei vor Erreichen einer Abwürgdrehzahl des Motors (12) die Kupplung (14) unabhängig von einer Position des Kupplungspedals (34) geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vordefinierte Grenzdrehzahl des Motors (12) in Abhängigkeit von einer Leerlaufdrehzahl des Motors (12) gewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kupplung (14) geöffnet wird, sobald die erfasste Drehzahl des Motors (12) im Vergleich zu der vordefinierten Grenzdrehzahl des Motors (12) prozentual in Höhe von ≥ 5% bis ≤ 20% unterschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei vor Erreichen einer kritischen Resonanzdrehzahl eines Antriebsstrangs (10) des Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang (12) den Motor (12) und die Kupplung (14) umfasst, insbesondere vor Erreichen einer kritischen Resonanzdrehzahl eines zum Antriebsstrang (10) zugehörigen Zweimassenschwungrades (18), die Kupplung (16) unabhängig von einer Position des Kupplungspedals (34) geöffnet oder geschlossen wird.
Steuersystem für ein manuelles Schaltgetriebe (16) für ein Kraftfahrzeug, mit – einer Kupplung (14), um einen Motor (12), vorzugsweise ein Verbrennungsmotor, mit dem Schaltgetriebe (16) zu verbinden, – einem Kupplungspedal (34) zum Betätigen der Kupplung (14), und – einer Steuerelektronik (52), wobei eine Drehzahl des Motors (12) und/oder eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs durch die Steuerelektronik (52) erfassbar ist und die Kupplung (14) durch die Steuerelektronik (52) bei einem Unterschreiten der erfassten Drehzahl unter eine vordefinierte Grenzdrehzahl des Motors (12) und/oder bei einem Unterschreiten der Fahrgeschwindigkeit unter eine Grenzfahrgeschwindigkeit unabhängig von einer Position des Kupplungspedals (34) betätigbar ist.
Steuersystem nach Anspruch 8, wobei die Kupplung (14) über die Steuerelektronik (52) mit dem Kupplungspedal (34) über mindestens ein Kabel (54) und/oder über eine Kabellosverbindung, insbesondere Funkverbindung, verbunden ist, wobei bei einer Betätigung des Kupplungspedals (34) Steuersignale zur Betätigung der Kupplung (14) über das mindestens eine Kabel (54) und/oder über die Kabellosverbindung an die Steuerelektronik (52) übermittelbar sind und die Kupplung von der Steuerelektronik (30) betätigbar ist.
Steuersystem nach ein Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuerelektronik (52) mindestens eine Speichereinheit (26) und mindestens eine Prozessoreinheit (42) aufweist, wobei in der mindestens einen Speichereinheit (26) Daten, vorzugsweise eine gemessene Drehzahl für einen Vergleich mit der vordefinierten Grenzdrehzahl des Motors (12) und/oder eine gespeicherte Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs für einen Vergleich mit der vordefinierten Grenzfahrgeschwindigkeit speicherbar sind, und mit Hilfe der Prozessoreinheit (42) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführbar ist.
Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe (16), mit einem Steuersystem (28) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 zur Betätigung der Kupplung (14) zum Kuppeln des manuellen Schaltgetriebes (16).
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebestrang nach Anspruch 11 und einem über eine Kupplung (14) mit dem manuellen Schaltgetriebe (16) kuppelbaren Motor (12) zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, wobei die Kupplung (18) mit Hilfe des Steuersystems (28) betätigbar ist.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt (38) auf einem Computer, insbesondere in einer Steuerelektronik (52) eines Steuersystems (28) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 ausgeführt wird.
Computerprogramm mit kodierten Anweisungen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Computerprogramm (36) auf einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik (52) eines Steuersystems (28) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 ausgeführt wird.
Signalfolge mit computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn die Signalfolge (40) von einem Computer, insbesondere einer Steuerelektronik (52) eines Steuersystems (28) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 verarbeitet wird.