DE19815258A1 - Kraftfahrzeug mit einer automatisierten Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe und einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung.

Derartige Systeme werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen mit automatisierter Kupplung und/oder automatisiertem Getriebe eingesetzt, wobei die Kupplung zwischen Motor und Antriebsrädern im Antriebsstrang des Fahrzeuges angeord­ net ist. Bei solchen Fahrzeugen kann eine Ansteuerung eines Kriechvorganges durch eine gezielte Einstellung eines von der Kupplung übertragbaren Drehmo­ mentes erfolgen, so daß das Fahrzeug beispielsweise langsam ankriecht. Der Kriechvorgang kann insbesondere dann eingeleitet werden, wenn bei laufendem Motor und eingelegtem Gang die Betriebsbremse oder Handbremse des Fahr­ zeuges nicht betätigt ist. Der Kriechvorgang kann bei betätigter Bremse abgebaut werden oder beendet werden. Kraftfahrzeuge der oben genannten Art sind bei­ spielsweise durch die DE-OS 44 26 260 bekannt geworden.

Bei solchen Kraftfahrzeugen erfolgt eine Verbindung zwischen beispielsweise Sensoren und der Steuereinheit der automatisierten Kupplung über Signalverbin­ dungen, wie beispielsweise über einen Datenbus, wie beispielsweise CAN-Bus. Über solche Datenbusleitungen können Fahrzeugbetriebsparameter und Sensor­ signale oder -größen zu einer Steuereinheit, wie beispielsweise der Steuereinheit der automatisierten Kupplung oder einer Motorsteuereinheit oder einer Steuerein­ heit eines Antiblockiersystems (ABS), übermittelt werden. Ebenso können ver­ schiedene Steuereinheiten auch über einen Datenbus kommunizieren.

Liegt in bestimmten Betriebssituationen ein Defekt der Datenbusleitung, bei­ spielsweise durch einen Kabelbruch oder durch einen Kurzschluß, vor, so können keine Informationen über den aktuellen Fahrzustand oder einen Betätigungszu­ stand von zum Beispiel der Bremse mittels eines Bremsenbetätigungssensor unter anderem zu der Steuereinheit der automatisierten Kupplung gelangen.

In solchen Betriebssituationen, beispielsweise bei defektem Datenbus, können von der Steuereinheit Notfahrmodi eingeleitet werden, welche eine Fahrbarkeit des Fahrzeuges trotz eingeschränktem Betätigungskomfort und Fahrkomfort im wesentlichen erhalten.

Liegt kein Defekt des Datenbusses vor, so kann der Fahrer zum Beispiel bei Fahr­ zeugstillstand und intaktem automatisiertem Kupplungssystem einen Gang im Getriebe einlegen, wobei dann bei laufendem Motor und unbetätigter Bremse die Steuereinheit das von der Kupplung übertragbare Drehmoment zum Kriechen des Fahrzeuges aufbaut und bei Bremsbetätigung wieder abbaut.

Bei einem Ausfall des Datenbusses würde die Steuereinheit der automatisierten Kupplung bei laufendem Motor und eingelegtem Gang die Kupplung derart an­ steuern, daß ein von der Kupplung übertragbares Drehmoment derart aufgebaut wird, daß sich das Fahrzeug bewegt. Betätigt beispielsweise der Fahrer die Be­ triebsbremse oder Feststellbremse, so erkennt die Steuereinheit der automati­ sierten Kupplung bei Defekt des Datenbusses jedoch die Bremsenbetätigung nicht, und das übertragbare Drehmoment zum Ankriechen, oder beispielsweise auch zum Anfahren, wird weiterhin gezielt gesteuert.

Der Fahrer erkennt somit keinen Abbau des Drehmomentes zum Kriechen und erfährt ein für ihn ungewohntes Systemverhalten. Er würde in dieser Betriebssi­ tuation die Fahrzeugbremse noch stärker betätigen, damit sich das Fahrzeug nicht durch das von der automatisierten Kupplung aufgebaute übertragbare Drehmo­ ment in Bewegung setzt. Die Folge davon ist, daß der Motor abgewürgt werden würde und dies auch zu einem Liegenbleiben des Fahrzeuges führen würde, wenn dem Fahrer nicht bewußt ist, daß er in der Situation des nicht gewollten Anfahrens oder Ankriechens den Gang erst einlegen darf, wenn er das Fahrzeug in Bewegung setzten möchte. Der Fahrer weiß bei Ausfall des Bussystemes ja nicht automatisch, daß die Bremsbetätigung von der Steuereinheit nicht erkannt wird und somit eine andere Verhaltensweise von ihm abverlangt werden würde. Insofern können sicherheitskritische Situationen auftreten, die bei Ausfall des Datenbusses entstehen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang zu schaffen, bei welchem bei­ spielsweise bei einem Ausfall eines Datenbusses das Fahrzeug dennoch sicher angefahren oder abgebremst werden kann und/oder ein Kriechvorgang des Fahr­ zeuges sicher gesteuert werden kann.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, oben genannte Kraftfahrzeuge mit einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung zu schaffen, welche gegenüber den bekannten Vorrichtungen nach dem Stand der Technik eine er­ höhte Sicherheit, insbesondere bei Systemausfällen oder Teilsystemausfällen, aufweist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuereinheit über einen zusätzlichen separaten Signaleingang verfügt, über welchen eine weitere Brem­ senbetätigungsinformation von einem Bremsenbetätigungssensor an die Steuer­ einheit geleitet wird, welche die Bremsenbetätigungsinformation registriert.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Steuereinheit in einen Notfahrmo­ dus schaltet, wenn die Signalverbindung zu zumindest einzelnen Sensoren, wie zu dem Bremsenbetätigungssensor, und/oder Elektronikeinheiten unterbrochen oder gestört ist und die Steuereinheit die Bremsenbetätigungsinformation über den separaten Signaleingang bei Vorliegen eines Notfahrmodus zur Steuerung des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes verwendet. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit in einen Notfahrmodus schaltet, wenn der Datenbus zur Übertragung von Sensorsignalen, wie dem Signal des Bremsenbetätigungssensors, defekt oder gestört ist und die Steuereinheit die Bremsenbetätigungsinformation über den separaten Signaleingang bei Vorliegen eines Notfahrmodus zur Steuerung des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes verwendet.

In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß bei einem im Getriebe eingelegten Gang die Steuereinheit bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt, so daß das Fahrzeug nicht ankriecht und bei nichtbetätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält, so daß das Fahrzeug ankriecht.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit nur bei einigen im Getriebe eingelegten Gängen bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt und bei nicht betätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält und bei anderen im Getriebe eingelegten Gängen die Kupplung als Funktion beispielsweise der Zeit schließt.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit nur bei im Getriebe eingelegtem ersten Gang oder Rückwärtsgang bei betätigter Bremse die Kupp­ lung ausgerückt oder diese ausrückt und bei nicht betätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält.

Entsprechend kann es auch vorgesehen sein, daß die Steuereinheit nur bei einer in einem stufenlosen Getriebe eingestellten größeren Übersetzung oder bei einer Rückwärtsfahrteinstellung bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt und bei nichtbetätigter Bremse die Kupplung zumindest teil­ weise einrückt oder eingerückt hält.

Die Anwendung kann auf Stufengetriebe mit fest definierten Übersetzungsstufen anwendbar sein oder auf stufenlos einstellbare Getriebe, wie beispielsweise Ke­ gelscheibenumschlingungsgetriebe, wobei die Ausführung insbesondere bezüg­ lich des Anspruches 5 sich vorzugsweise auf die Anfahrübersetzungen, wie hohe Übersetzungen, bezieht.

Wenn in Fahrbereichen mit höheren Gängen, wie niedrigeren Übersetzungen, das Signal der Betriebsbremse erfindungsgemäß keinen Einfluß hat, kann es zweck­ mäßig sein, die Steuerung der Kupplung derart auszugestalten, daß in höheren Gängen ein Ausrücken der Kupplung bei einer Bremsenbetätigung unterbleibt. Aus Sicherheitsgründen kann es entsprechend vorteilhaft sein, dies derart durch­ zuführen, denn in einem solchen Falle kann bei höheren Gängen, wie niedrigeren Übersetzungen, bei Ausfall des Datenbusses bei Betätigung der Betriebsbremse eine Motorbremsfunktion erhalten bleiben, da die Kupplung nicht ausgerückt wird.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuereinheit bei allen im Getriebe eingelegten Gängen bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt und bei nichtbetätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält.

Ebenso kann es besonders zweckmäßig sein, wenn das Ausrücken und/oder Einrücken der Kupplung in Abhängigkeit des im Getriebe eingelegten Ganges erfolgt. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn das Einrücken und/oder Ausrücken der Kupplung bei Bremsbetätigung oder bei beendeter Bremsbetätigung, wie bei Nichtbetätigung, durch zeitgesteuerte und/oder drehzahlgesteuerte und/oder schlupfgesteuerte Funktionen, wie beispielsweise Rampen, erfolgt. Dies kann in besonders vorteilhafter Weise derart ausgestaltet sein, daß die Funktionen oder Rampen einen Parameter aufweisen, der gangabhängig ist, so daß beispielsweise in Abhängigkeit des eingelegten und/oder des einzulegenden Ganges die Kupp­ lung schneller oder langsamer oder mit einer unterschiedlichen Steigung geöffnet oder geschlossen wird. Nach dem erfinderischen Gedanken kann es zweckmäßig sein, wenn der Signaleingang, wie der separate zusätzliche Signaleingang ein digitaler Eingang der Steuereinheit ist.

Auch ist es bei einem Kraftfahrzeug vorteilhaft, wenn die Steuereinheit mit ande­ ren Elektronikeinheiten, wie einer Motorelektronik und/oder einer ABS-Elektronik, in Signalverbindung steht. Ebenso kann es zweckmäßig sein, wenn die Steuer­ einheit über zwei Signaleingänge mit der Bremsenbetätigungsinformation versorgt wird.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielhaft erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges,

Fig. 2 ein Diagramm und

Fig. 3 ein Diagramm.

Die Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und ein Getriebe 4 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwi­ schen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getrie­ be 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird. Die Kupplung kann auch dem Getriebe nachgeordnet sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, Trockenreibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbstein­ stellende, eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Das Drehmo­ mentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wende­ satzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.

Das Getriebe 4 ist als Handschaltgetriebe, wie Wechselstufengetriebe, dargestellt. Entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraf­ tunterbrechung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird. Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist. Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise ein Kegelschei­ benumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Bei dem Getriebe kann ein Gang oder eine Übersetzung von einer Vielzahl von Gängen oder Übersetzungen schaltbar oder einlegbar sein.

Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Ab­ triebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Ab­ triebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druck­ platte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mit­ tels einer Betätigungseinheit, wie Aktor 13b, betätigt.

Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.

Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schnec­ kengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelge­ triebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.

Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detek­ tiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Ge­ schwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrück­ hebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewegung des Aus­ gangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.

Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmo­ mentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein ande­ res, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustel­ len.

Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmo­ mentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt angesteu­ ert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmo­ mentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Mo­ tormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungs­ momente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmoment-Ungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden.

Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertragungs­ systems und insbesondere des von der Kupplung übertragbare Drehmoments werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verar­ beitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik 50 oder einer Elektronik eines Antibloc­ kiersystemes (ABS) 60 oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drossel­ klappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen. Die Signalverbindung zwischen den einzelnen Steuereinheiten 13, 50 und beispielsweise 60 erfolgt über einen Datenbus 70, der beispielsweise ein CAN-Bus sein kann.

Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Informationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter.

Das Getriebe ist als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungs­ stufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Bedienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeord­ net, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserken­ nung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalt­ hebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignales eine Schaltabsicht erkennt.

Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalver­ bindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das An­ triebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, wel­ che die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der ange­ schlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.

Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungsein­ heit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebsein­ heit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes 4 sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems herrscht und der aktu­ elle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositions­ bestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile.

Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeord­ net sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels.

Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Ver­ bindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Festestellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumin­ dest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betä­ tigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststell­ bremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen. Der Sensor 41 steht bei­ spielsweise über den Datenbus 70 mit den Steuer- und Elektronikeinheiten in Signalverbindung. Weiterhin verfügt die Steuereinheit über einen separaten Si­ gnaleingang 71, über welchen der Bremsenbetätigungssensor 41 mit der Steuer­ einheit direkt in Signalverbindung steht.

Die Steuereinheit erhält eine erste Bremsenbetätigungsinformation über eine erste Signalverbindung, wie den Datenbus beispielsweise von der ABS-Steuereinheit 60, und zusätzlich über den digitalen Bremseneingang 71 eine weitere zweite Bremsenbetätigungsinformation. Das Signal des digitalen Bremseneinganges 71 kann im normalen Betrieb als auch im Notfahrmodus bei defekter Übertragung der Bremseninformation über den Datenbus erfolgen. Somit erhält die Steuereinheit der automatisierten Kupplung über zwei verschiedene Signaleingänge die Brem­ senbetätigungsinformation zweifach. Diese Signale der Bremsenbetätigungsin­ formationen werden von der Steuereinheit empfangen und ausgewertet. Durch den Eingang der Bremsenbetätigungsinformation über zwei Signaleingänge kann bei Ausfall der ersten Bremsenbetätigungsinformation in einen Notfahrmodus geschaltet werden, der beispielsweise ein Kriechen des Fahrzeuges steuert, wenn die Bremse nicht betätigt ist und dieses Kriechen verhindert, wenn die Bremse betätigt ist.

Die Fig. 2 zeigt ein Diagramm 100 zur Darstellung eines Steuerungsablaufes zur Steuerung des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes. In Block 101 wird in einem ersten Schritt das Verfahren zur Steuerung oder Regelung gestartet. In Block 102 wird in einem weiteren Schritt überprüft, ob der Bremsenbetätigungs­ sensor und/oder die Signalverbindung, wie Datenbus, zwischen dem Bremsen­ betätigungssensor und der Steuereinheit oder der Datenbus ordnungsgemäß arbeiten oder ob ein Defekt oder ein Fehler oder ein Ausfall vorliegt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß verglichen wird, ob alle Signale vorliegen oder ob ein Signal außerhalb eines Sollwertebereiches liegt. Dann wird bewertet, ob ein Defekt vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird bei Block 108 das Verfahren beendet. Liegt ein Defekt vor, so wird in Block 103 ein Notfahrmodus aktiviert.

Anschließend wird in Block 104 das Bremsenbetätigungssignal des Bremsenbetä­ tigungssensors 41 am separaten, vorzugsweisen digitalen, Eingang 71 der Steu­ ereinheit 13 erfaßt und von der Steuereinheit ausgewertet. In Block 105 wird be­ wertet, ob eine Bremsenbetätigung vorliegt. Liegt die Bremsenbetätigung im Not­ fahrmodus vor, so wird die Kupplung ausgerückt, das heißt, das von der Kupplung übertragbare Drehmoment wird in Block 106 reduziert und liegt keine Bremsen­ betätigung vor, so wird die Kupplung in Block 107 eingerückt, das heißt, das von der Kupplung übertragbare Drehmoment wird erhöht. In Block 108 wird das Ver­ fahren beendet, wobei die Verfahrensabfolge nach dem Diagramm 100 in jedem Zeittakt erneut durchlaufen wird und die Ansteuerung entsprechend den Betriebs­ bedingungen des Fahrzeuges erfolgt. Beispielsweise kann eine Abfolge des Durchlaufen im Millisekundentakt von 1 ms bis 1000 ms, vorzugsweise 5 ms bis 50 ms, erfolgen.

Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm 200 zur Darstellung eines Steuerungsablaufes zur Steuerung des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes. In Block 201 wird in einem ersten Schritt das Verfahren zur Steuerung oder Regelung gestartet. In Block 202 wird in einem weiteren Schritt überprüft, ob der Bremsenbetätigungs­ sensor und/oder der Datenbus ordnungsgemäß arbeiten oder ob ein Defekt oder ein Fehler oder ein Ausfall vorliegt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß verglichen wird, ob alle Signale vorliegen oder ob ein Signal außerhalb eines Sollwertebereiches liegt. Dann wird bewertet, ob ein Defekt vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird bei Block 209 das Verfahren beendet. Liegt ein Defekt vor, so wird in Block 203 ein Notfahrmodus aktiviert.

Anschließend wird in Block 204 das Bremsenbetätigungssignal des Bremsenbetä­ tigungssensors 41 am separaten, vorzugsweisen digitalen, Eingang 71 der Steu­ ereinheit 13 erfaßt und von der Steuereinheit ausgewertet.

In Block 205 wird ein Getriebepositionssensor 19a oder ein Schalthebelpositions­ sensor 19b abgefragt und anhand der Sensorsignale wird der aktuell im Getriebe eingelegte Gang bestimmt. Ist der eingelegte Gang der erste Gang oder der Rückwärtsgang R, so wird bei Block 206 fortgefahren. Ist der eingelegte Gang beispielsweise ein zweiter Gang oder ein höherer Gang mit geringer Getriebe­ übersetzung, wird das Verfahren beendet.

In Block 206 wird bewertet, ob eine Bremsenbetätigung vorliegt. Liegt die Brem­ senbetätignug im Notfahrmodus vor, so wird die Kupplung ausgerückt, das heißt, das von der Kupplung übertragbare Drehmoment wird in Block 207 reduziert und liegt keine Bremsenbetätigung vor, so wird die Kupplung in Block 208 eingerückt, das heißt, das von der Kupplung übertragbare Drehmoment wird erhöht. In Block 209 wird das Verfahren beendet.

Dadurch wird erreicht, daß der Anfahrvorgang oder Ankriechvorgang für den Fahrer erleichtert wird und sicherer gestaltet wird, wenn der Steuereinheit auch bei Ausfall oder Defekt von Teilsystemen, wie beispielsweise dem Datenbus. Im Notfahrmodus bleibt die Kupplung bei betätigter Bremse geöffnet oder wird geöff­ net und bei unbetätigter Bremse bleibt die Kupplung geschlossen oder wird ge­ schlossen. In den Gängen 2 bis 5, 6 kann das Signal der Bremse, wie Betriebs­ bremse keinen Einfluß auf die Steuerung der Kupplung haben. Die Kupplung kann in einem solchen Fall über eine gangabhängige Rampe als Funktion der Dreh­ zahl, wie Motordrehzahl oder Getriebedrehzahl, oder der Zeit geschlossen werden oder die Kupplung bleibt geschlossen. Bei einer zeitabhängigen und beispielswei­ se auch gangabhängigen Rampe zum Schließen der Kupplung kann die Einrück­ geschwindigkeit 10 Nm/s bis 300 Nm/s, vorzugsweise 40 Nm/s bis 200 Nm/s be­ tragen. Die gewählten Rampen können auch für den Fall eines Rückschaltvor­ ganges, beispielsweise von Gang 3 in Gang 2 unterschiedlich sein zu den ge­ wählten Rampen bei einem Hochschaltvorgang, beispielsweise bei einem Gang­ wechsel von Gang 3 zu Gang 4. Das Fahrzeug verfügt somit auch bei Datenbu­ sausfall oder bei einem anderen Defekt über eine Motorbremse bei geschlossener Kupplung. Durch die gezielte Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes bei Bremsenbetätigung in einem Anfahrgang kann bei einem angesteuerten Kriechen das Kriechen gezielt abgebrochen oder weiter durchgeführt werden.

Eine Erkennung eines Fehlers oder Ausfalls des Datenbusses kann beispielswei­ se durch die Überwachung des Datenbussignale erkannt werden. Liegen über einen vorgebbaren Zeitraum von einigen Millisekunden (10 ms bis 500 ms) keine Daten des Datenbus vor, kann ein Ausfall des Datenbus detektiert oder festge­ stellt werden. Ebenso kann ein Ausfall eines Bremsenbetätigungssensors festge­ stellt werden, wenn auf dem Datenbus, wie beispielsweise CAN-Bus, ein Fehlersi­ gnal übertragen wird, welches einen Ausfall des Sensorsignales oder des Sensors signalisiert. Wenn die Signalverbindung von dem Sensor gestört ist, kann bei­ spielsweise auch durch Vergleich mit dem Signal an dem separaten Signalein­ gang bestimmt werden, ob das Signal fehlerhaft ist oder nicht.

Die Steuereinheit kann eine Steuerung mit einer offenen Steuerstrecke mit oder ohne Adaption durchführen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Regelung mit geschlossener Regelstrecke mit Rückführung erfolgen. Ebenso kann ein Steuerverfahren mit Steuerungsanteil mit Adaption und mit einem Rege­ lungsanteil vorgesehen sein.

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 Ausbil­ dung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweili­ gen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

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

Die Erfindung ist auch nicht auf die Ausführungsbeispiele der Beschreibung be­ schränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kom­ binationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Ab­ wandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeich­ nungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinde­ risch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims (12)

1. Kraftfahrzeug mit einem Getriebe und einer Vorrichtung zur Steuerung einer automatisierten Kupplung im Antriebsstrang, mit einer von einer Steuer­ einheit ansteuerbaren Betätigungseinheit zum Einstellen des von der Kupp­ lung übertragbaren Drehmomentes, die Steuereinheit steht mit einem Brem­ senbetätigungssensor über eine Signalleitung und/oder einen Datenbus in Signalverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit über ei­ nen zusätzlichen separaten Signaleingang verfügt, über welchen eine weite­ re Bremsenbetätigungsinformation von dem Bremsenbetätigungssensor an die Steuereinheit geleitet wird, welche die Bremsenbetätigungsinformation registriert.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einheit in einen Notfahrmodus schaltet, wenn die Signalverbindung zu zu­ mindest einzelnen Sensoren, wie zu dem Bremsenbetätigungssensor, und/oder Elektronikeinheiten unterbrochen oder gestört ist und die Steuer­ einheit die Bremsenbetätigungsinformation über den separaten Signalein­ gang bei Vorliegen eines Notfahrmodus zur Steuerung des von der Kupp­ lung übertragbaren Drehmomentes verwendet.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einheit in einen Notfahrmodus schaltet, wenn der Datenbus zur Übertragung von Sensorsignalen, wie dem Signal des Bremsenbetätigungssensors, de­ fekt oder gestört ist und die Steuereinheit die Bremsenbetätigungsinformati­ on über den separaten Signaleingang bei Vorliegen eines Notfahrmodus zur Steuerung des von der Kupplung übertragbaren Drehmomentes verwendet.

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem im Getriebe eingelegtem Gang und bei laufendem Motor die Steuereinheit bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt, so daß das Fahrzeug nicht ankriecht und bei nicht betätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält, so daß das Fahrzeug ankriecht.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einheit nur bei einigen im Getriebe eingelegten Gängen bei betätigter Brem­ se die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt und bei nicht betätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält und bei anderen im Getriebe eingelegten Gängen die Kupplung als Funktion bei­ spielsweise der Zeit schließt.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einheit nur bei im Getriebe eingelegtem ersten Gang oder Rückwärtsgang bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt und bei nicht betätigter Bremse die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ einheit bei allen im Getriebe eingelegten Gängen bei betätigter Bremse die Kupplung ausgerückt hält oder diese ausrückt und bei nicht betätigter Brem­ se die Kupplung zumindest teilweise einrückt oder eingerückt hält.

8. Kraftfahrzeug insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß des Ausrückens und/oder Einrüc­ kens oder die Geschwindigkeit des Ausrückens und/oder Einrückens der Kupplung in Abhängigkeit des im Getriebe eingelegten Ganges erfolgt.

9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einrücken und/oder das Ausrücken der Kupplung bei Bremsbetätigung oder bei beendeter Bremsbetätigung, wie Nichtbetätigung, durch zeitgesteuerte und/oder drehzahlgesteuerte und/oder schlupfgesteu­ erte Funktionen, wie Rampen, erfolgt.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Si­ gnaleingang ein digitaler Eingang der Steuereinheit ist.

11. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit mit anderen Elektronikeinheiten, wie einer Motorelektronik und/oder einer ABS-Elektronik, in Signalverbindung steht.

12. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit über zwei Signaleingänge mit der Bremsen­ betätigungsinformation versorgt wird.