DE10258834A1

DE10258834A1 - Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10258834A1
Application number: DE10258834A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. Sommer; Stefan-Ulrich Dipl.-Ing. Prange; Oliver Dr. Buchhold
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-07-01
Also published as: WO2004054837A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes. Bei einem solchen Getriebe soll in einer Betriebssituation mit laufendem Antriebsmotor, stillstehendem Fahrzeug und eingelegtem Gang vermieden werden, dass bei geöffneter Fahrzeugtür durch ein versehentliches Auslenken des Fahrpedals ein die Kupplung schließendes Signal an einen Steuerungscomputer abgegeben wird, in dessen Folge die Kupplung zur Durchführung eines Anfahrvorganges zu schließen wäre. Dazu wird beim Öffnen einer Fahrzeugtür ein Warnsignal abgegeben und ein Zeitzähler (N-Zähler) gestartet, nach dessen Ablauf bei bis dahin nicht geschlossener Tür und/oder nicht betätigtem Fahr- oder Bremspedal das Getriebe in eine Neutral- oder Leerlaufposition geschaltet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Es ist allgemein bekannt, dass Automatikgetriebe in der Regel mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgestattet sind. Diese Automatikgetriebe weisen neben einer Reihe anderer Vorteile die Eigenschaft auf, dass bei einer eingelegten Vorwärts- oder Rückwärtsgangstufe ein einfaches Betätigen des Fahrpedals ausreicht, um ein Anfahren des Fahrzeuges auszulösen. Darüber hinaus sind diese Getriebe durchweg so eingestellt, dass das Fahrzeug bei eingelegter Vorwärts- oder Rückwärtsgangstufe und bei ebener Fahrbahn eine langsame Fahrgeschwindigkeit aufnimmt, das als Standkriechen bekannt ist und durch eine Betätigung des Bremspedals beispielsweise zum Einparken dosiert werden kann.
Um nun auch bei automatisierten Schaltgetrieben solche oder ähnliche Betriebsweisen realisieren zu können, erfasst bei diesen Getrieben ein Steuergerät ständig den Betriebszustand des Fahrzeuges und steuert in Abhängigkeit davon das Öffnen oder Schließen einer Anfahr- und Schaltkupplung. So wird bei eingeschaltetem Antriebsmotor und eingelegtem Vorwärts- oder Rückwärtsgang ständig die Auslenkposition des Fahrpedals oder des Bremspedals der Betriebsbremse sensiert und bei einer Auslenkung derselben in eine Betätigungsposition die Anfahr- und Schaltkupplung mehr oder weniger schnell und weit geschlossen. Aus Sicherheitsgründen sind die Steuerungsprogramme bei solchen automatisierten Schaltgetrieben oft aber so ausgelegt, dass zur Auslösung einer Standkriechgeschwindigkeit das Fahrpedal oder bei eingelegtem Rückwärtsgang das Bremspedal zumindest ein wenig ausgelenkt werden muss.
Da es darüber hinaus vorkommen kann, dass ein derartig ausgestattetes Fahrzeug auch längere Zeit mit laufendem Antriebsmotor, eingelegter Vorwärts- oder Rückwärtsgangstufe und geöffneter Anfahr- und Schaltkupplung abgestellt ist, sind Sicherheitsvorkehrungen zu treffen, die ein unbeabsichtigtes Anfahren des Fahrzeuges verhindern. Eine derartige Situation kann beispielsweise dann vorliegen, wenn ein Fahrzeugführer nach einer Fahrt auf einem Parkplatz eine kurze Rast einlegt und dazu für einen Moment aus seinem Fahrzeug aussteigt.
Wenn sich in einer solchen Situation beispielsweise ein in dem Fahrzeug mitgeführtes Kind oder ein Haustier durch das Fahrzeug bewegt und dabei versehentlich auf das Fahrpedal tritt, führt dies zu einem plötzlichen Anfahren des Fahrzeuges, dass nicht nur die außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Personen gefährden kann.
Eine andere vergleichbare Fahrsituation kann dann vorliegen, wenn ein solches Fahrzeug als Postfahrzeug eingesetzt wird, bei dem der Fahrer zum Entleeren von Briefkästen ständig sein Fahrzeug bei laufendem Antriebsmotor und eingelegter Vorwärtsgangstufe sowie bei nicht angezogener Feststellbremse verlässt, um nach kurzer Zeit wieder einzusteigen und durch Auslenken des Fahrpedals anzufahren.
Um nun solche Betriebssituationen sicher beherrschen zu können, sind bereits Steuergeräte für automatisierte Schaltgetriebe mit solchen Steuerungsfunktionen ausgestattet worden, bei denen das Öffnen einer Fahrzeugtür. und damit das Verlassen des Fahrzeuges durch den Fahrzeugführer erkannt und im Steuerungsablauf berücksichtigt wird. In einer solchen Betriebssituation wird ein Warnton etwa durch einen elektrisch betriebenen Summer ausgelöst, der den Fahrer darauf hinweisen soll, dass dieser vor dem Verlassen des Fahrzeuges zumindest den Getriebewählhebel in die Leerlauf- oder Neutralposition zu bewegen hat.
Darüber hinaus wird bei einem bekannten Fahrzeug bei Erkennen einer geöffneten Fahrzeugtür ein Zeitzähler gestartet, der dem Steuergerät bei Ablauf eines vorbestimmten Zeitraumes (beispielsweise von 3 Sekunden) ein Signal gibt. Nach Erhalt dieses Signals schaltete das Steuergerät den Warnton aus und gibt ein Steuerungssignal an einen Getriebeschaltaktuator, der das Getriebe dann automatisch in eine Leerlauf- oder Neutralschaltstellung bringt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass bei geöffneter Tür auch bei einem versehentlichen Auslenken des Fahrpedals das Fahrzeug nicht in Bewegung gesetzt wird.
Nun gibt es aber auch Betriebssituationen, bei denen es durchaus vorteilhaft ist, wenn bei langsamem Fahren oder kurzem Stillstand die Fahrzeugtür geöffnet ist. Eine solche Betriebssituation ist beispielsweise das rückwärts Einparken des Fahrzeuges in eine enge Parklücke, bei der gerne das Fahrzeug vor oder während des Einparkvorganges zum Stillstand gebracht und durch den geöffneten Türspalt nach hinten gesehen wird. Der beschriebene Steuerungsablauf mit aktiviertem Warnton wird in solchen Situationen dann eher eher als störend empfunden, wenn insbesondere bei Dunkelheit bei nicht ausgelenktem Brems- oder Fahrpedal durch einen etwas längeren Blick nach hinten geprüft werden soll, wie weit etwa ein Hindernis noch entfernt ist, oder ob der seitliche Abstand rechts und links am Fahrzeug ausreicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das beschriebene bekannte Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Schaltgetriebe dahingehend weiterzuentwickeln, dass auch bei geöffneter Tür und betätigtem Brems- oder Fahrpedal beispielsweise in der geschilderten Einparksituation das Fahrzeug ohne störende Warnsignale gefahren werden kann, ohne dass die genannte übergeordnete Sicherheitsfunktion vollständig außer Kraft gesetzt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während eine vorteilhafte Programmbefehlabfolge und weitere Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen genannt sind.

Demnach wird bei einem Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe bei einer Fahrgeschwindigkeit von Null und mit laufendem Antriebsmotor, geöffneter Anfahr- oder Schaltkupplung sowie mit eingelegtem Getriebegang das Schließen der Kupplung im Normalfall durch Betätigen des Fahrpedals ausgelöst. Diese Steuerungsfunktion wird jedoch im Sinne eines OPEN DOOR MANAGEMENTS (ODM) zum Schutz nicht nur der Fahrzeuginsassen dann nicht aktiviert und das Getriebe in eine Neutralschaltposition geschaltet, wenn eine Fahrzeugtür über einen vorbestimmten Zeitraum geöffnet ist.

Darüber hinaus ist vorgesehen, dass nach dem Öffnen einer Fahrzeugtür ein akustisches und/oder optisches Warn signal ausgelöst wird, das dann erlischt, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes (Neutralschaltzeitraum) die Tür geschlossen und/oder das Fahr- bzw. das Bremspedal betätigt wird, dass dieses akustische und/oder optische Warnsignal anschließend erneut aktiviert wird, wenn bei Ablauf eines weiteren vorgegebenen Zeitraumes (ODM-OFF-Zeitraum) das Fahrzeug stillsteht, der Antriebsmotor läuft, ein Getriebegang eingelegt ist, eine Fahrzeugtür erneut geöffnet wurde oder noch geöffnet ist und weder das Fahrpedal noch das Bremspedal betätigt wurden oder werden, und dass dann, wenn nach erneutem Ablauf des erstgenannten Zeitraumes (Neutralschaltzeitraum) weder eine bevorzugte noch alle Fahrzeugtüren geschlossen sind und/oder weder das Fahr- noch das Bremspedal betätigt wurden, das Getriebe in die Leerlauf bzw. in die Neutralgangposition geschaltet wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zudem vorgesehen sein, dass nach dem Schalten des Getriebes in eine Leerlauf- oder Neutralschaltposition eine optische Anzeige mit einem vorzugsweise blinkenden Buchstaben „N" eingeschaltet wird, die solange eingeschaltet bleibt, bis der Getriebewählhebel des Fahrzeuges in die Neutral- oder Leerlaufposition „N" geschaltet wurde.

Das Steuerungsverfahren lässt sich in einer Weiterbildung der Erfindung in Form eines Ablaufplanes eines Steuerungsprogramms darstellen, wie es beispielsweise in einem Getriebesteuerungsgerät abgespeichert sein kann. Die einzelnen Verfahrensschritte werden anhand der der Beschreibung beigefügten zeichnerischen Darstellung des Programmablaufplanes aufgeführt und erläutert.

Zunächst stellt das Steuerungsgerät fest, ob eine Betriebssituation mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von Null, einem laufender Antriebsmotor, einem eingelegten Getriebegang, einem nicht betätigten Fahr- und/oder Bremspedal und einer geöffneten Fahrzeugtür vorliegt.

Sofern dies der Fall ist, überprüft das Steuergerät anschließend, ob ein erster Zeitzähler (ODM-Zähler) hinsichtlich eines vorgegebenen Zeitraumes (ODM-OFF-Zeitraum) abgelaufen oder auf einen vorbestimmten Wert wie beispielsweise Null gesetzt ist. Sofern der vorgegebene Zeitraum des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) noch nicht abgelaufen ist, werden die vorgenannten Überprüfungen hinsichtlich der vorliegenden Fahrzeugbetriebssituation erneut durchgeführt.

Falls der vorgegebene Zeitraum des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) auf Null gesetzt oder abgelaufen ist, wird ein akustisches und/oder optisches Warnsignal sowie ein zweiter Zeitzähler (N-Zähler) eingeschaltet.

Solange der vorgegebene Zeitraum (Neutralschaltzeitraum) dieses zweiten Zeitzählers (N-Zähler) noch nicht abgelaufen ist, überprüft das Steuerungsgerät, ob die Tür wieder geschlossen wurde oder immer noch offen ist und ob das Fahr- bzw. das Bremspedal betätigt wurden.

Sofern die Tür wieder verschlossen oder das Fahr- bzw. Bremspedal ausgelenkt wurde, wird das akustische und/oder optische Warnsignal ausgeschaltet, der erste Zeitzähler (ODM-Zähler) gestartet und erneut die grundlegende Fahrsituation mit der Prüfung der Fahrzeuggeschwindigkeit, des laufenden Antriebsmotors, des eingelegten Getriebeganges, der Pedalbetätigung und der Türstellung geprüft.

In dem Fall, in dem die vorgegebenen Zeiträume (ODM-OFF-Zeitraum, Neutralschaltzeitraum) des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) und des zweiten Zeitzählers (N-Zähler) abgelaufen sind und eine Tür noch offen sowie kein Fahr- bzw. Bremspedal betätigt wird oder wurden, löst das Steuerungsgerät einen Steuerbefehl an einen Aktuator an einer Getriebeschaltvorrichtung aus, durch den der eingelegte Getriebegang herausgenommen und das Getriebe in die Neutral- oder Leerlaufposition geschaltet wird.

Sodann wird das Warnsignal und der zweite Zeitzähler (N-Zähler) ausgeschaltet und eine optische Warnanzeige eingeschaltet, die darauf aufmerksam macht, dass das Getriebe zwar automatisch in die Schaltposition „Neutral" oder „Leerlauf" geschaltet wurde, der Getriebewählhebel aber noch nicht auf „Neutral" oder „Leerlauf" steht.

Sofern der Getriebewählhebel anschließend von dem Fahrzeugführer in die „Neutralposition" bzw. in die „Leerlaufposition" gelegt wird, verzweigt das Programm zu der oben beschriebenen ersten Überprüfung der grundlegenden Fahrzeugbetriebssituation.

Für den Fall, dass der Getriebewählhebel nicht in die „Neutralposition" bzw. in die „Leerlaufposition" gelegt wurde, wird die optische Warnanzeige, vorzugsweise ein blinkendes „N", solange aufrechterhalten, wie die Zündung des Fahrzeuges eingeschaltet ist bzw. nach einem Ausschaltvorgang wieder eingeschaltet wird.

Um ein nutzerfreundliches Steuerungsverhalten realisieren zu können, ist vorgesehen, dass der für den ersten Zeitzähler (ODM-Zähler) vorgegebene erste Zeitraum (ODM- OFF-Zeitraum) drei bis fünfzehn Sekunden, vorzugsweise jedoch fünf bis zehn Sekunden, und der für den zweiten Zeitzähler (N-Zähler) vorgegebene zweite Zeitraum (Neutralschaltzeitraum) ein bis drei Sekunden dauert.

Das vorgestellte Steuerungsverfahren verbessert die Steuerungsverfahren gemäß dem Stand der Technik dahingehend, dass beispielsweise bei einer komplizierten Einparksituation, bei der der Fahrzeugführer längere Zeit bei geöffneter Fahrzeugtür nach hinten sieht, nicht oder nur gelegentlich das Fahr- oder Bremspedal betätigt und die Fahrzeugtür ggf. mehrmals hintereinander öffnet und wieder schließt, nicht ständig durch das dabei störende Warnsignal beeinflusst wird. Nach Ablauf einer solchen Ausschlusszeit für das übergeordnete Warnsignal hinsichtlich der geöffneten Tür wird dieses automatisch dann wieder aktiviert und das Getriebe ggf. in die Leerlauf bzw. Neutralschaltposition gebracht, wenn die grundlegende Betriebssituation mit stehendem Fahrzeug, laufendem Antriebsmotor, eingelegtem Gang und nicht betätigten Pedalen darüber hinaus andauert.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug, bei dem bei stillstehendem Fahrzeug, laufendem Antriebsmotor, geöffneter Anfahr- und/oder Schaltkupplung sowie eingelegtem Getriebegang das Schließen der Kupplung durch Betätigen des Fahrpedals ausgelöst wird, und bei dem diese Steuerungsfunktion dann unterbunden und das Getriebe in eine Neutralschaltposition geschaltet wird, wenn eine Fahrzeugtür über einen vorbestimmten Zeitraum geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Öffnen einer Fahrzeugtür ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgelöst wird, das dann erlischt, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes (Neutralschaltzeitraum) die Tür geschlossen und/oder das Fahrpedal bzw. das Bremspedal betätigt wird, dass dieses akustische und/oder optische Warnsignal anschließend erneut aktiviert wird, wenn bei Ablauf eines weiteren vorgegebenen Zeitraumes (ODM-OFF-Zeitraum) das Fahrzeug stillsteht, der Antriebsmotor läuft, ein Getriebegang eingelegt ist, eine Fahrzeugtür erneut geöffnet wurde oder noch geöffnet ist und weder das Fahrpedal noch das Bremspedal betätigt werden, und dass dann, wenn nach erneutem Ablauf des erstgenannten Zeitraumes (Neutralschaltzeitraum) weder eine bevorzugte noch alle Fahrzeugtüren geschlossen sind und/oder weder das Fahrpedal noch das Bremspedal betätigt wurden, das Getriebe in den Leerlauf bzw. in die Neutralgangposition geschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schalten des Getriebes in eine Leerlauf oder Neutralschaltposition eine optische Anzeige mit einem vorzugsweise blinkenden Buchstaben „N" eingeschaltet wird, die solange eingeschaltet bleibt, bis der Getriebewählhebel des Fahrzeuges in die Neutral- oder Leerlaufposition „N" geschaltet wurde.
Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug, bei dem bei stillstehendem Fahrzeug, laufendem Antriebsmotor, geöffneter Anfahr- oder Schaltkupplung sowie eingelegten Getriebegang das Schließen der Kupplung durch Betätigen des Fahrpedals ausgelöst wird, und bei dem diese Steuerungsfunktion dann unterbunden wird, wenn eine Fahrzeugtür über einen vorbestimmten Zeitraum geöffnet ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Feststellen des Fahrzeugstillstandes, b) Feststellen eines laufenden Antriebsmotors, c) Feststellen eines eingelegten Getriebeganges, d) Feststellen, dass weder das Pedal der Betriebsbremse noch das Fahrpedal betätigt werden, e) Feststellen, dass eine Fahrzeugtür geöffnet ist, f) Überprüfen eines ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) hinsichtlich des Ablaufs eines vorgegebenen Zeitraumes (ODM-OFF-Zeitraum), g) sofern der vorgegebene Zeitraum (ODM-OFF-Zeitraum) des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) noch nicht abgelaufen ist, verzweigen zum Verfahrensschritt a), h) sofern der vorgegebene Zeitraum des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) auf Null gesetzt oder abgelaufen ist, Einschalten eines akustischen und/oder optischen Warnsignals und Einschalten eines zweiten Zählers (N-Zähler; Neutralschaltzähler), i) sofern der vorgegebene Zeitraum des zweite Zeitzählers (N-Zähler) noch nicht abgelaufen ist, überprüfen, ob die Tür wieder geschlossen wurde und/oder ob das Fahrpedal bzw. das Bremspedal betätigt wurde, j) sofern weder die Tür geschlossen noch das Fahrpedal bzw. Bremspedal ausgelenkt wurden, verzweigen zu Verfahrensschritt i), k) sofern die Tür wieder geschlossen und/oder das Fahrpedal bzw. Bremspedal ausgelenkt wurden, Ausschalten des akustischen und/oder optischen Warnsignals, Starten des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) und verzweigen zu dem Verfahrensschritt a), l) sofern die vorgegebenen Zeiträume (ODM-OFF-Zeitraum; Neutralschaltzeitraum) des ersten Zeitzählers (ODM-Zähler) und des zweiten Zählers (N-Zähler) abgelaufen sind und weder alle Türen geschlossen oder ein Fahrpedal bzw. Bremspedal betätigt wird oder wurden, betätigen eines Aktuators zum Herausnehmen des eingelegten Getriebeganges und Schalten des Getriebes in die Neutral- oder Leerlaufposition, m) Ausschalten des Warnsignals und des zweiten Zeitzählers (N-Zählers), n) Einschalten einer optischen Warnanzeige, die darauf aufmerksam macht, dass das Getriebe in die Schaltposition „Neutral" oder „Leerlauf" geschaltet ist, der Getriebewählhebel aber noch nicht auf „Neutral" oder „Leerlauf" steht, o) sofern der Getriebewählhebel in die „Neutralposition" bzw. in die „Leerlaufposition" gelegt wird, verzeigen zu dem Verfahrensschritt a), p) sofern der Getriebewählhebel nicht in die „Neutralposition" bzw. in die „Leerlaufposition" gelegt wurde, verzeigen zu dem Verfahrensschritt o).
Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zeitraum drei bis fünfzehn Sekunden, vorzugsweise jedoch fünf bis zehn Sekunden, und der zweite Zeitraum ein bis drei Sekunden dauert.