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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Getriebes eines
Antriebsstranges eines Fahrzeugs, insbesondere eines Automatgetriebes
eines Kraftfahrzeugs gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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Die
in aus der Praxis bekannten Kraftfahrzeugen eingesetzten Automatgetriebe,
Doppelkupplungsgetriebe oder automatisierten Getriebeeinrichtungen
werden in an sich bekannter Art und Weise von Getriebesteuereinrichtungen
angesteuert. Dabei werden in den Getriebeeinrichtungen in Abhängigkeit verschiedener
vordefinierter Schaltkriterien im Betrieb eines Fahrzeugs Getriebeübersetzungen
eingestellt, welche in Abhängigkeit
verschiedener Fahrstrategien, eines Fahrertyps und/oder in Abhängigkeit
eines aktuellen Betriebszustandes des Fahrzeugs ausgewählt werden.
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Die
Schaltkriterien umfassen unter anderem so genannte Schaltprogramme
zum Darstellen verschiedener Betriebszustandsverläufe, die
zumindest in Abhängigkeit
aktueller Betriebszustandsparameter des Fahrzeugs und/oder wenigstens
in Abhängigkeit eines
Verhaltens eines Fahrers aktiviert werden. Zudem weisen die Getriebesteuereinrichtungen
zumeist eine Vielzahl unterschiedlicher Schaltprogramme auf, um
Getriebe einer aktuellen Fahrsituation entsprechend ansteuern zu
können.
Das bedeutet, dass in einer Getriebesteuereinrichtung unter Umständen 40
oder mehr verschiedene Schaltprogramme für unterschiedliche Fahrsituationen
hinterlegt sind.
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Aufgrund
der Vielzahl der Schaltprogramme stellt die Steuerung eines vorgenannten
Getriebes ein sehr komplexes Steuersystem dar, bei welchem ein Wechsel
zwischen zwei Schaltprogrammen unter Umständen eine Ansteue rung des Getriebes
eines Fahrzeugs zur Folge hat, die sich mit der Erwartung eines
Fahrers des Kraftfahrzeugs nicht deckt, da dieser aufgrund seines
Verhaltens eine andere Ansteuerung des Getriebes erwartet.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Steuern eines Getriebes eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs zur
Verfügung
zu stellen, mittels dem eine Ansteuerung eines Getriebes an ein
Verhalten eines Fahrers anpassbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zum Steuern eines Getriebes eines Antriebsstranges eines Fahrzeugs,
insbesondere eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs, mittels
welchem eine Getriebeübersetzung
in Abhängigkeit
vordefinierter Schaltkriterien eingestellt wird, umfassen die Schaltkriterien
wenigstens teilweise Schaltprogramme zum Darstellen verschiedener
Betriebszustandsverläufe. Jeweils
wenigstens eines dieser Schaltprogramme wird zumindest in Abhängigkeit
aktueller Betriebszustandsparameter des Fahrzeugs und/oder wenigstens
in Abhängigkeit
eines Verhaltens eines Fahrers aktiviert.
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Bei
Vorliegen einer durch einen Wechsel zwischen wenigstens zwei Schaltprogrammen
generierten Anforderung für
eine einzustellende Getriebeübersetzung
wird anhand verschiedener vordefinierter Schaltprüfkriterien
geprüft,
ob die aufgrund des Schaltprogrammwechsels angeforderte Getriebeübersetzung
einer durch ein Verhalten des Fahrers angeforderten Getriebeübersetzung
entspricht.
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Durch
diese Prüfroutine
besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, eine durch einen Schaltprogrammwechsel
angeforderte Hochschaltung oder Rückschaltung im Getriebe lediglich
dann auszuführen,
wenn eine durch ein Verhalten des Fahrers angeforderte Getriebeübersetzung
der durch den Schaltprogrammwechsel angeforderten Getriebeübersetzung
entspricht. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, eine durch den Schaltprogrammwechsel
angeforderte Hoch- oder Rückschaltung
zu verhindern, wenn diese jeweils nicht mit einem Verhalten des
Fahrers in Einklang steht und deren Durchführung für einen Fahrer nicht nachvollziehbar ist.
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Wird
beispielsweise durch eine andere Funktion einer Getriebesteuereinrichtung
ein Schaltprogrammwechsel angefordert, sollte eine durch diesen Schaltprogrammwechsel
generierte Anforderung für eine
einzustellende Getriebeübersetzung
nur dann umgesetzt werden, wenn die dadurch eventuell veranlasste
Schaltung in sinnvollem Zusammenhang mit einer Aktivität bzw. einem
Verhalten des Fahrers steht, damit dieser die Vorgänge im Getriebe
nicht als störende
Ereignisse empfindet und als logische Folge seines Fahrverhaltens
bzw. generell seines Verhaltens erkennt. Dadurch wird sowohl ein
harmonisches Fahrgefühl
erreicht als auch ein Fahrkomfort verbessert.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Patentansprüchen
und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen
Ausführungsbeispiel.
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Es
zeigt:
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1 einen
Teil eines Schaltprogrammdatenfeldes, welches mit Schaltprüfkriterien
in digitalisierter Form befüllt
ist;
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2a eine
Tabelle mit Schaltprüfkriterien für Rückschaltungen;
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2b eine
Tabelle mit Schaltprüfkriterien für Hochschaltungen;
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3 ein
Positionshebeldatenfeld, mittels dem eine fahrerseitige Betätigung eines
Positionshebels bewertbar ist;
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4 ein
Direktdatenfeld, mittels welchem eine Fahrerwunschvorgabe zum Aktivieren
eines Schaltprogramms bewertbar ist;
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5a ein
Schaltprogrammdatenfeld gemäß 1;
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5b das
in 5a dargestellte Schaltprogrammdatenfeld mit reduziertem
Standardschaltprogrammbereich;
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6a eine
grafische Darstellung einer Vorgehensweise zur Bestimmung eines
Fahrwiderstands;
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6b ein
Kennfeld, in welchem fahrwiderstandsabhängige Offsetwerte abgelegt
sind;
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7a eine
grafische Darstellung einer Bestimmung eines Fahrertyps und
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7b ein
Kennfeld, in welchem fahrertypabhängige Offsetwerte abgelegt
sind.
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1 zeigt
einen Teil eines Schaltprogrammdatenfeldes in tabellarischer Form,
in welchem sowohl in der Kopfzeile als auch in der Kopfspalte verschiedene
in einer nicht näher
dargestellten Getriebesteuereinrichtung eines Getriebes abgelegte
Schaltprogramme „1", „2", „3", „4" ...., „i" aufgelistet sind,
wobei die in der Kopfzeile aufgeführten Schaltprogramme „1" bis „i" je weils das Schaltprogramm
darstellen, von welchem ausgehend ein Schaltprogrammwechsel durchgeführt wird.
Die in der Kopfspalte aufgeführten
Schaltprogramme „1" bis „i" stellen jeweils
das Schaltprogramm dar, zu welchem gewechselt wird.
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In
den einzelnen Datenfeldzellen des Schaltprogrammdatenfeldes sind
arabische Zahlen im Dezimalsystem eingetragen, welchen jeweils ein
vordefiniertes Verhalten eines Fahrers zugeordnet ist.
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Zur
Verifikation eines Fahrerverhaltens sind in 2a und 2b vordefinierte
Fahreraktionen aufgeführt,
wobei die beispielhaften Fahreraktionen gemäß 2a mit
Aktionen korrespondieren, die jeweils ein Auslösekriterium für Hochschaltungen
darstellen. Die in 2b aufgeführten beispielhaften Fahreraktionen
stellen dagegen Auslösekriterien
für Rückschaltungen
dar, wobei entweder mehrere Fahreraktionen gemäß 2a oder
gemäß 2b gleichzeitig
in einer Datenfeldzelle des Schaltprogrammdatenfeldes gemäß 1 in
digitaler Form kumuliert aufgeführt
sein können.
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Dazu
ist jeder in 2a bzw. 2b aufgeführten Fahreraktion
eine bestimmte Identifikation ID1 bis ID128 zugeordnet, welche jeweils
einer ganzzahligen Potenz der Zahl 2 entspricht und als Ergebnis
eines definierten Fahrerverhaltens eines Fahrers bitcodiert im Schaltprogrammdatenfeld
gemäß 1 gespeichert
wird. Somit kann in dem Schaltprogrammdatenfeld auf einfache Art
und Weise appliziert werden, ob eine durch einen Schaltprogrammwechsel
angeforderte Hochschaltung oder Rückschaltung mit einem definierten
Verhalten des Fahrers korrespondiert und eventuell unter Berücksichtigung
einer übergeordneten
Schaltstrategie durchgeführt
werden soll.
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Für die Überprüfung, ob
eine schaltprogrammwechselseitige Anforderung zum Einstellen einer
Getriebeübersetzung
einer fahrerverhaltensseitigen Anforderung zum Einstellen einer
Getriebeübersetzung
entspricht, wird permanent ein aktuelles Fahrerverhalten bitcodiert
festgehalten und mit dem Inhalt der Datenfeldzelle verglichen, die
dem aktuellen Schaltprogrammwechsel zugeordnet ist. So wird beispielsweise
bei einem Schaltprogrammwechsel vom dritten Schaltprogramm „3" in das erste Schaltprogramm „1" aus dem Schaltprogrammdatenfeld der
Wert „5" ausgelesen, der
dem Binärcode „101" entspricht.
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Wird
aufgrund des Schaltprogrammwechsels eine Hochschaltung angefordert,
wird die Hochschaltung dann durchgeführt, wenn die Fahreraktionen „Betätigung des
Positionshebels",
welcher die Identifikation ID1 und das Bit 0 zugewiesen ist, und gleichzeitig
die Fahreraktion „Bremse
lösen", welcher die Identifikation
ID4 und das Bit 2 zugeordnet ist, vom Fahrer durchgeführt worden
sind, da die Werte 20 und 22 den
in der Datenfeldzelle hinterlegten Wert 5 ergeben.
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Wird
durch den Schaltprogrammwechsel jedoch eine Rückschaltung angefordert, wird
diese nur dann durchgeführt,
wenn der Fahrer die Fahreraktionen „Betätigung des Positionshebels" und „Bremse treten", welchen die Identifikationen
ID1 mit Bit 0 bzw. ID4 mit Bit 2 zugeordnet sind, ausgeführt hat.
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Da
weder die Fahreraktion „Betätigung des Positionshebels" noch die Fahreraktion „Betätigung des
Programmtasters",
mit welcher ein Schaltprogrammwechsel fahrerseitig direkt durchgeführt werden
kann, definiert angeben, in welche Richtung die Betätigung des
Wählhebels
bzw. des Positionshebels oder eines Programmtasters erfolgt, ist
in 3 ein Positionshebeldatenfeld und in 4 ein
Direktdatenfeld vorgesehen. Die einzelnen Datenfeldzellen des Positionshebeldatenfeldes
und des Direktdatenfeldes sind mit den arabischen Ziffern 0, 1,
2 bzw. 3 befüllt,
wobei diesen Ziffern unterschiedliche Bedeutungen zugewiesen sind
und beim Zugriff auf eine bestimmte Datenfeldzel le des Positionshebeldatenfelds oder
des Direktdatenfelds ein aktuelles Fahrerverhalten verifiziert werden
kann.
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So
wird bei der Ziffer 0 erkannt, dass vom Fahrer keine Fahreraktion,
wie eine Betätigung
des Programmtasters oder des Positionshebels, durchgeführt worden
ist. Durch die Ziffer 1 wird eine Fahreraktion charakterisiert,
die einem Auslösekriterium für eine Hochschaltung
entspricht. Im Gegensatz dazu steht die Ziffer 2 für eine Fahreraktion,
die einem Auslösekriterium
für eine
Rückschaltung
im Getriebe entspricht. Der Ziffer 3 ist im Gegensatz dazu eine
Fahreraktion zugeordnet, welche sowohl eine Hochschaltung als auch
eine Rückschaltung
im Getriebe anfordert, wobei die Auswahl, ob eine Hoch- oder eine
Rückschaltung
durchgeführt
wird, in Abhängigkeit
weiterer Schaltkriterien bzw. weiterer Betriebszustandsparameter
des Fahrzeugs erfolgt.
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Dabei
wird mittels des Positionshebeldatenfelds einer fahrerseitigen Betätigung eines
Positionshebels innerhalb eines begrenzten Vorwärtsfahrbereichs „Wählhebelposition '1' bis '5'" eine ein Auslösekriterium
für eine
Rückschaltung
oder für
eine Hochschaltung darstellende Fahreraktion zugewiesen. Bei einer
Verstellung des Wählhebels
ausgehend vom begrenzten Vorwärtsfahrbereich „Wählhebelposition '1' bis '5'" in einen Neutralbereich „Wählhebelposition '6'" oder
ausgehend vom Neutralbereich in den begrenzten Vorwärtsfahrbereich
wird einer fahrerseitigen Betätigung
des Wählhebels
eine ein Auslösekriterium
für eine
Hochschaltung und für
eine Rückschaltung
darstellende Fahreraktion zugewiesen.
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Darüber hinaus
wird mittels des Direktdatenfeldes gemäß 4 bei einer
Betätigung
des deaktivierten „Taster '3'" bei
aktiviertem „Taster '1'" eine
ein Auslösekriterium
für eine
Rückschaltung
darstellende Fahreraktion zugewiesen.
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Somit
bieten sowohl das Positionshebeldatenfeld als auch das Direktdatenfeld
die Möglichkeit festzustellen,
in welche Richtung ein Positionshebel fahrerseitig verstellt worden
ist bzw. in welche Richtung ein Programmtaster betätigt worden
ist, wobei für
jede Kombination aus alter und neuer Wählhebelposition bzw. aus alter
und neuer Programmtasterposition appliziert werden kann, welche
Fahreraktion und welches Getriebeverhalten damit korrespondiert.
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In 5a ist
ein weiteres Schaltprogrammdatenfeld „i" mit verschiedenen Schaltprogrammen dargestellt,
welches es ermöglicht,
jeden Schaltprogrammwechsel unter Berücksichtigung eines aktuellen
Fahrverhaltens des Fahrers anhand der in den Datenfeldzellen des
Schaltprogrammdatenfelds abgelegten Schaltprüfkriterien hin zu überprüfen. In dem
Schaltprogrammdatenfeld ist jeweils ein eine Schaltung erlaubendes
Fahrerverhalten, welches gleichzeitig entweder mehrere in 1a oder 1b aufgeführte Fahrereinzelaktionen
umfassen kann, bitcodiert eingetragen.
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Das
in 5a dargestellte Schaltprogrammdatenfeld umfasst
einen Bereich für
Standardschaltprogramme, der die Schaltprogramme „1" bis „25" AUFWEIST; und verschiedene
Sonderschaltprogramme „26" bis „i", wie die Sonderschaltprogramme „Hotmode", „Warmlauf", „Tippmodus", „Cruise-Control" und dergleichen.
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Innerhalb
eines Standardschaltprogramms können
aufgrund einer Interpolation durch einen Schaltprogrammwechsel angeforderte
Hoch- oder Rückschaltungen
nicht berücksichtigt
werden. Aus diesem Grund wird der Standardschaltprogrammbereich
in der in 5b dargestellten Art und Weise
zu einer Datenfeldzelle zusammengefasst, die den Schnittbereich
zwischen der mit dem Buchstaben „S" bezeichneten Spalten und der ebenfalls
mit dem Buchstaben „S" gekennzeichneten
Zeile des Schaltprogrammdatenfeldes ge mäß 5b darstellt.
Damit wird ein Wechsel von dieser Datenfeldzelle zu einer weiteren
Datenfeldzelle jeweils als ein Schaltprogrammwechsel von einem Standardschaltprogramm zu
einem Sonderschaltprogramm und umgekehrt interpretiert, wodurch
aufgrund des Wegfalls von 624 Datenfeldern sowohl der Datenbedarf
als auch der Applikationsaufwand reduziert werden.
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Für die eine
Hochschaltung zulassende Fahreraktion „das Fahrzeug wird um mehr
als einen applizierbaren offset (N_ab_offset) schneller", der die Identifikation
ID16 mit Bit 4 zugeordnet ist, ist die in 6a bis 7b grafisch
dargestellte Systematik vorgesehen, um im Getriebe bei einer Bergabfahrt eine
unerwünschte
Hochschaltung verhindern zu können,
da während
einer Bergabfahrt und einer damit einhergehenden Beschleunigung
des Fahrzeugs eher eine Rückschaltung
erwünscht
ist, um eine fahrzeugbremsseitige Verzögerung des Fahrzeugs mit Hilfe
eines Motorschubmomentes zu unterstützen.
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Aus
diesem Grund wird der Einfluss des Fahrwiderstandes FWid und des
Fahrertyps FTyp berücksichtigt.
Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass mit dieser Vorgehensweise
eine schaltprogrammwechselseitige Anforderung zum Einstellen einer
Getriebeübersetzung
auch während
einer Interpolation innerhalb eines Schaltprogramms berücksichtigt
werden kann.
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Bei
der dargestellten Systematik wird festgehalten, welcher Fahrwiderstand
FWid und welcher Fahrertyp FTyp aktuell gültig ist und in welche Richtung
sich der Fahrwiderstand FWid bzw. der Fahrertyp bewegen. Dazu werden
jeweils die Gradienten DeltaFWid des Fahrwiderstands bzw. DeltaFTyp
des Fahrertyps als Kennwerte bestimmt und in die Kennfelder der
Kennwerte NabOffset_FWid und NabOffset_FTyp gemäß 6b und 7b eingetragen.
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Aus
diesen Kennfeldern werden wiederum die applizierbaren Werte für die Geschwindigkeitszunahme
bzw. den Offsetwert N_ab_offset der Fahrerak tion für eine Hochschaltung "das Fahrzeug wird
um mehr als einen applizierbaren Offset (N_ab_offset) schneller" gemäß 1a ermittelt.
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Des
Weiteren wird auch ein applizierbarer Wert HDKoffset für eine Fahrpedalaktivität, der in
der Fahreraktion für
eine Hochschaltung „der
Fahrer geht mindestens um einen applizierbaren Offset (HDKoffset)
vom Gas" gemäß 2a herangezogen
wird, mittels einer der vorbeschriebenen Vorgehensweise entsprechenden
Methode anhand bestimmter weiterer Offsetswerte HDKoffset-FWid und HDKoffset_FTyp,
die in weiteren nicht näher
dargestellten Kennfeldern abgelegt sind, bestimmt.
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Grundsätzlich hat
jeweils der in den Kennfeldern gemäß 6b und
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7b eingetragene
kleinere Offsetwert gegenüber
einem größeren Offsetwert
den Vorrang. Das bedeutet, dass bei der in 6a bis 7b dargestellten
Systematik zwischen den Offsetwerten NabOffset_FWid und NabOffset_FTyp
eine Minimalauswahl erfolgt.
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Die
vorbeschriebene erfindungsgemäße Vorgehensweise
zum Steuern eines Getriebes eines Antriebsstranges ist auf einfache
Art und Weise an verschiedene Systeme anpassbar, da die in der Zeichnung
dargestellten tabellarischen Datenfelder ohne Veränderung
der grundsätzlichen
Vorgehensweise durch Aufnahme weiterer Funktionen erweiterbar ist.
Dies bietet vorteilhafterweise die Möglichkeit, das erfindungsgemäße Verfahren
ohne aufwändige Anpassungsprogrammierungen
für unterschiedlichste
Getriebesysteme einzusetzen und auch unterschiedliche fahrzeugherstellerspezifische
Anforderungen mit geringen Anforderungen berücksichtigen und umsetzen zu
können.
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Darüber hinaus
besteht jedoch auch die Möglichkeit,
dem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren eine übergeordnete
Schaltstrategie zu überlagern,
um sowohl sicherheitskritische Fahrsituationen und auch Bauteil beschädigungen
an Komponenten eines Antriebsstranges durch Überbelastungen auf einfache
Art und Weise zu vermeiden. Dazu kann es vorgesehen sein, dass bestimmte schaltprogrammwechselseitige Übersetzungsanforderungen
höher positioniert
sind als durch ein Fahrerverhalten angeforderte Übersetzungen.
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- ,1'
- Programmtaster
Sport
- „1" bis „i"
- Schaltprogramm
- ,1' bis ,4'
- Programmtaster
Normalprogramm
- ,1' bis ,9'
- Wählhebelposition
- „1" bis „25", „S"
- Standardschaltprogrammbereich
- ,2'
- Programmtaster
Tip-Mode
- „26" bis „i"
- Sonderschaltprogramme
- ,3'
- Programmtaster
Dyn. Sp
- ,4'
- weiterer
Programmtaster
- Delta
FWid
- Gradient
Fahrwiderstand
- Delta
FTyp
- Gradient
Fahrertyp
- Eco
- ökonomisches
Fahrverhalten
- FWid
- Fahrwiderstand
- FTyp
- Fahrertyp
- HS
- Hochschaltung
- HDKoffset
- Fahrpedalaktivität
- ID1
bis ID128
- Identifikation
- N_ab_offset
- Offsetwert
Fahreraktion
- NabOffset_FWid
- Offsetwert
Fahrwiderstand
- NabOffset_FTyp
- Offsetwert
Fahrertyp
- RS
- Rückschaltung
- Sport
- sportliches
Fahrverhalten