DE102005028551B4 - Control device and method for an automatic transmission - Google Patents
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Abstract
Steuerungseinrichtung für ein automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit- einer Sollgangbestimmungseinrichtung (21) und- einer Schaltungsdurchführungseinrichtung (22), wobei- die Sollgangbestimmungseinrichtung (21) einen einzulegenden Gang bestimmt,- die Schaltungsdurchführungseinrichtung (22) den einzulegenden Gang einlegt und- ein Schaltungsablauf davon abhängig ist, ob der einzulegende Gang um einen oder um mehr als einen Gang von einem Istgang abweicht, wobei die Sollgangbestimmungseinrichtung (21) dazu vorgesehen ist,- einen Sollgang zu bestimmen,- bei einer Änderung des Sollgangs eine Kenngröße (k) zu ermitteln, die ein Maß für eine Wahrscheinlichkeit einer weiteren Änderung des Sollgangs angibt und- den einzulegenden Gang in Abhängigkeit des Sollgangs, und der genannten Kenngröße (k) festzulegen und die Sollgangbestimmungseinrichtung (21) weiter dazu vorgesehen ist,- bei Vorliegen einer eine niedrige Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigenden Kenngröße (k) bei einer Änderung des Sollgangs den geänderten Sollgang sofort als einzulegenden Gang zu übernehmen und- bei Vorliegen einer eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigenden Kenngröße bei einer Änderung des Sollgangs den geänderten Sollgang nicht sofort als einzulegenden Gang zu übernehmen.Control device for an automatic transmission of a motor vehicle with- a target gear determination device (21) and- a gearshift implementation device (22), wherein - the target gear determination device (21) determines a gear to be engaged, - the gearshift implementation device (22) engages the gear to be engaged and - a gearshift sequence dependent thereon is whether the gear to be engaged deviates from an actual gear by one or more than one gear, with the target gear determining device (21) being provided for - determining a target gear, - determining a parameter (k) when the target gear changes, which indicates a measure of the probability of a further change in the target gear and- to determine the gear to be engaged as a function of the target gear and said parameter (k) and the target gear determining device (21) is also provided for this purpose,- if there is a low probability of a further one Change in the target gear indicating parameter (k) in the event of a change in the target gear, to immediately accept the changed target gear as the gear to be engaged and - if there is a parameter indicating a high probability of a further change in the target gear when there is a change in the target gear, not to immediately accept the changed target gear as the gear to be engaged to take over the course.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für ein automatisches Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines automatischen Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a control device for an automatic transmission according to the preamble of
Die
Die Mehrfachschaltung ist dabei keine bloße Aneinanderreihung von Einfachschaltungen. Sie wird so ausgeführt, dass die Schaltung schnell und komfortabel abläuft. Insbesondere wird die Mehrfachschaltung so ausgeführt, dass eine Drehzahl der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs während der Schaltung einen nahezu konstanten Gradienten aufweist. Dies führt zu schnellen Schaltungen und wird von einem Fahrzeugführer als komfortabel empfunden.The multiple circuit is not just a series of single circuits. It is designed in such a way that gear shifting is quick and easy. In particular, multiple shifting is carried out in such a way that a rotational speed of the engine of the motor vehicle has an almost constant gradient during shifting. This leads to quick shifts and is perceived as comfortable by a vehicle driver.
Es kann aber vorkommen, dass die Sollgangbestimmungseinrichtung eine Einfachschaltung anfordert und kurz darauf eine weitere Einfachschaltung. Falls die Schaltungsdurchführungseinrichtung die erste Schaltung schon begonnen hat, kann keine Mehrfachschaltung mehr gestartet werden. In diesem Fall müssen dann mehrere Einzelschaltungen aneinander gehängt werden.However, it can happen that the setpoint gear determination device requests a single shift and shortly thereafter another single shift. If the shift execution device has already started the first shift, no more multiple shifts can be started. In this case, several individual circuits must be linked together.
Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung eine Steuerungseinrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, mittels welchem Schaltungen schnell und komfortabel ausgeführt werden können. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Verfahren nach Anspruch 11 gelöst.In contrast, it is the object of the invention to propose a control device and a method by means of which shifts can be carried out quickly and conveniently. According to the invention, the object is achieved by a control device having the features of
Erfindungsgemäß ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen, einen Sollgang zu bestimmen. Der Sollgang wird in Abhängigkeit von Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Leistungsanforderungssignal, auf Grund gespeicherter Regeln festgelegt. Die Sollgangbestimmungseinrichtung der
Bei einer Änderung des Sollgangs ermittelt die Sollgangbestimmungseinrichtung eine Kenngröße, die ein Maß für eine Wahrscheinlichkeit einer weiteren Änderung des Sollgangs angibt. Die Kenngröße kann beispielsweise mit Hilfe der genannten Betriebsgrößen oder deren Änderungen bestimmt werden.When there is a change in the target gear, the target gear determining device determines a parameter which specifies a measure of the probability of a further change in the target gear. The parameter can be determined, for example, using the operating variables mentioned or changes therein.
Nach der Ermittlung der Kenngröße legt die Sollgangbestimmungseinrichtung den einzulegenden Gang in Abhängigkeit des Sollgangs und der ermittelten Kenngröße fest. Die Sollgangbestimmungseinrichtung kann beispielsweise den Sollgang sofort oder verzögert als einzulegenden Gang übernehmen.After determining the parameter, the target gear determining device determines the gear to be engaged as a function of the target gear and the determined parameter. The target gear determining device can, for example, adopt the target gear immediately or with a delay as the gear to be engaged.
Die Kenngröße stellt damit ein Maß für die Wahrscheinlichkeit dar, ob eine Schaltung um einen Gang oder um mehrere Gänge ausgeführt werden wird. Durch Auswertung der Kenngröße kann die Auswahl der Art der Schaltung, also Einfach- oder Mehrfachschaltung, so getroffen werden, dass die Schaltung mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit schnell und komfortabel abläuft.The parameter thus represents a measure of the probability of whether a shift by one gear or by several gears will be carried out. By evaluating the parameter, the type of gearshift, ie single or multiple gearshifts, can be selected in such a way that there is a very high probability that the gearshift will take place quickly and conveniently.
Damit kann gegenüber einer unmittelbaren Übernahme des Sollgangs als einzulegender Gang ohne Berücksichtigung der Kenngröße die Schaltung früher abgeschlossen sein und besonders komfortabel ablaufen.In this way, the gearshift can be completed earlier and run particularly comfortably compared to an immediate transfer of the target gear as the gear to be engaged without taking the parameter into account.
Das Getriebe kann beispielsweise als ein automatisches Getriebe mit Planetensätzen, als automatisiertes Schaltgetriebe oder auch als stufenloses Getriebe mit einem Betriebsmodus, in dem fest vorgegebenen Übersetzungen eingestellt werden, ausgeführt sein.The transmission can be designed, for example, as an automatic transmission with planetary gearsets, as an automated manual transmission, or as a continuously variable transmission with an operating mode in which fixed, predetermined gear ratios are set.
Die beschriebenen Vorteile zeigen sich insbesondere bei Rückschaltungen im Getriebe.The advantages described are particularly evident during downshifts in the transmission.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen, den Sollgang in Abhängigkeit eines Leistungsanforderungssignals und/oder eines Geschwindigkeitssignals zu bestimmen. Die Kenngröße wird in Abhängigkeit einer Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals und/oder des Geschwindigkeitssignals bestimmt. Das Leistungsanforderungssignal wird insbesondere vom Fahrzeugführer mittels eines Leistungsstellglieds, insbesondere eines Fahrpedals, eingestellt. Damit fordert der Fahrzeugführer eine Leistung der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs an. Das Leistungsanforderungssignal kann beispielsweise eine Stellung eines Fahrpedals, eine Stellung einer Drosselklappe, eine Kraftstoffeinspritzmenge oder ein Soll-Drehmoment der Antriebsmaschine repräsentieren.In an embodiment of the invention, the target gear determination device is provided to determine the target gear as a function of a power demand signal and/or a speed signal. The parameter is determined as a function of a rate of change of the power requirement signal and/or the speed signal. The power request signal is in particular by the vehicle driver by means of a power actuator, esp special of an accelerator pedal. The driver of the vehicle thus requests power from the engine of the motor vehicle. The power demand signal can represent, for example, a position of an accelerator pedal, a position of a throttle valve, a fuel injection quantity or a target torque of the drive machine.
Der Fahrzeugführer gibt mit dem Leistungsanforderungssignal seinen Wunsch bezüglich der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs an. Dieses Signal wird auch zur Bestimmung des Sollgangs verwendet werden. Bei einem Anstieg des Leistungsanforderungssignals kann beispielsweise der Sollgang verringert, also eine Rückschaltung ausgelöst werden. Falls das Leistungsanforderungssignal stark ansteigt, kann beispielsweise eine Mehrfachrückschaltung ausgelöst werden. Mittels der Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals kann abgeschätzt werden, ob das Leistungsanforderungssignal sich nur wenig oder sehr stark ändern wird. Beispielsweise zeigt die Kenngröße bei einer großen Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs an. Im Gegensatz dazu zeigt die Kenngröße eine niedrige Wahrscheinlichkeit bei einer kleinen Änderungsgeschwindigkeit an.With the power request signal, the driver of the vehicle indicates his desire regarding the longitudinal dynamics of the motor vehicle. This signal will also be used to determine target gear. If the power demand signal rises, for example, the target gear can be reduced, ie a downshift can be triggered. If the power demand signal rises sharply, a multiple downshift can be triggered, for example. The rate of change of the power demand signal can be used to estimate whether the power demand signal will change only slightly or very greatly. For example, given a high rate of change in the power demand signal, the parameter indicates a high probability of a further change in the target gear. In contrast, the parameter indicates a low probability with a small rate of change.
Das Leistungsanforderungssignal kann auch von einer weiteren Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise von einer Geschwindigkeitsregelanlage, erzeugt werden.The power demand signal can also be generated by a further control device of the motor vehicle, for example by a cruise control system.
Das Geschwindigkeitssignal kann beispielsweise aus gemessenen Drehzahlen von Rädern des Kraftfahrtzeugs oder aus einer Drehzahl am Ausgang des Getriebes bestimmt werden. Die Berücksichtigung der Änderungsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitssignals bei der Bestimmung der Kenngröße ist insbesondere bei einem starken Abbremsen des Kraftfahrzeugs vorteilhaft. Dabei kann bei dem dann erforderlichen Zurückschalten ein oder mehrere Gänge übersprungen werden. Die Rückschaltung kann dann als Mehrfachschaltung ausgeführt werden.The speed signal can be determined, for example, from measured speeds of wheels of the motor vehicle or from a speed at the output of the transmission. Taking into account the rate of change of the speed signal when determining the parameter is particularly advantageous when the motor vehicle brakes heavily. One or more gears can be skipped during the downshift that is then required. The downshift can then be carried out as a multiple shift.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen, zur Bestimmung der Kenngröße einen Verlauf des Leistungsanforderungssignals mit Hilfe der Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals abzuschätzen. Damit kann der Wert des Leistungsanforderungssignals zu einem bestimmten Zeitpunkt im Voraus abgeschätzt werden. Es kann dann geprüft werden, ob sich mit diesem abgeschätzten Wert eine weitere Änderung des Sollgangs ergeben würde. Ist dies der Fall, so zeigt die Kenngröße beispielsweise eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs an.In a refinement of the invention, the setpoint gear determination device is provided for the purpose of estimating a curve of the power requirement signal with the aid of the rate of change of the power requirement signal in order to determine the parameter. With this, the value of the power demand signal at a certain point in time can be estimated in advance. It can then be checked whether this estimated value would result in a further change in the setpoint gear. If this is the case, then the parameter indicates, for example, a high probability of a further change in the setpoint gear.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen, zur Bestimmung der Kenngröße einen Verlauf des Geschwindigkeitssignals mit Hilfe der Änderungsgeschwindigkeit des Geschwindigkeitssignals abzuschätzen. Damit kann der Wert des Geschwindigkeitssignals zu einem bestimmten Zeitpunkt im Voraus abgeschätzt werden.In an embodiment of the invention, the target gear determination device is provided for estimating a course of the speed signal with the aid of the rate of change of the speed signal in order to determine the parameter. This allows the value of the speed signal to be estimated in advance at a specific point in time.
In Ausgestaltung der Erfindung sind in der Sollgangbestimmungseinrichtung Schaltlinien gespeichert. Der Sollgang ändert sich, wenn ein vom Leistungsanforderungssignal und/oder Geschwindigkeitssignal abhängiger Arbeitspunkt des Kraftfahrzeugs eine Schaltlinie überschreitet. Der Arbeitspunkt kann beispielsweise die Stellung des Fahrpedals und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs widerspiegeln. Eine derartige Bestimmung des Sollgangs ist allgemein bekannt. Beispielsweise ist eine derartige Vorgehensweise in der
Die Sollgangbestimmungseinrichtung ist außerdem dazu vorgesehen, eine Kenngröße zu bestimmen,
- - welche eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigt, wenn der vorausberechnete Arbeitspunkt eine weitere Schaltlinie überschreitet und
- - welche eine niedrige Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigt, wenn der vorausberechnete Arbeitspunkt keine weitere Schaltlinie überschreitet.
- - Which indicates a high probability of a further change in the target gear if the pre-calculated operating point exceeds another shift line and
- - which indicates a low probability of a further change in the target gear if the pre-calculated operating point does not exceed any further shift line.
Die Sollgangbestimmungseinrichtung bestimmt also einen voraussichtlichen bzw. vorausberechneten Arbeitspunkt und prüft mit Hilfe der gespeicherten Schaltlinien, ob es mit diesem Arbeitspunkt zu einer weiteren Änderung des Sollgangs kommen würde. Abhängig vom Ergebnis der Prüfung bestimmt die Sollgangbestimmungseinrichtung anschließend die Kenngröße.The setpoint gear determination device thus determines a probable or precalculated operating point and uses the stored shifting lines to check whether this operating point would lead to a further change in the setpoint gear. Depending on the result of the test, the setpoint gear determination device then determines the parameter.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen,
- - bei Vorliegen einer eine niedrige Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigenden Kenngröße bei einer Änderung des Sollgangs den geänderten Sollgang sofort als einzulegenden Gang zu übernehmen und
- - bei Vorliegen einer eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigenden Kenngröße bei einer Änderung des Sollgangs den geänderten Sollgang nicht sofort als einzulegenden Gang zu übernehmen.
- - If there is a parameter indicating a low probability of a further change in the target gear when there is a change in the target gear, to immediately accept the changed target gear as the gear to be engaged and
- - If there is a parameter indicating a high probability of a further change in the target gear when there is a change in the target gear, not to immediately accept the changed target gear as the gear to be engaged.
Bei Vorliegen einer eine niedrige Wahrscheinlichkeit anzeigenden Kenngröße wird damit sofort eine Einfachschaltung ausgelöst.If a parameter indicating a low probability is present, a single shift is thus immediately triggered.
Bei Vorliegen einer eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigenden Kenngröße wird dagegen die Schaltung nicht sofort ausgelöst, sondern es wird insbesondere abgewartet, ob sich der Sollgang innerhalb einer einstellbaren und speicherbaren Zeitdauer noch ein weiteres Mal ändert. Nach Ablauf der Zeitdauer seit der ersten Änderung des Sollgangs wird der dann aktuelle Sollgang als einzulegender Gang übernommen. Hat sich der Sollgang noch ein weiteres Mal geändert, so wird die Schaltung als Mehrfachschaltung ausgeführt. Der Sollgang kann sich während der Zeitspanne auch mehrmals ändern, so dass auch Mehrfachschaltungen ausgelöst werden können, die mehr als einen Gang überspringen.On the other hand, if a parameter indicating a high degree of probability is present, the gearshift is not triggered immediately, but instead a wait is made to see whether the target gear changes again within an adjustable and storable time period. After the period of time has elapsed since the first change in the setpoint gear, the then current setpoint gear is adopted as the gear to be engaged. If the target gear has changed again, the shift is carried out as a multiple shift. The target gear can also change several times during the period of time, so that multiple shifts that skip more than one gear can also be triggered.
Falls bei der ersten Änderung des Sollgangs schon eine Einfachschaltung ausgelöst worden wäre, so wäre die Schaltung bei einer weiteren Änderung des Sollgangs als Aneinanderreihung von Einfachschaltungen abgelaufen.If a single shift had already been triggered with the first change in the desired gear, then the shift would have taken place as a series of single shifts in the event of a further change in the desired gear.
Es ist auch möglich, dass bei einer weiteren Änderung des Sollgangs eine neue Kenngröße bestimmt wird und bei einem erneuten Vorliegen einer eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigenden Kenngröße die Zeitdauer bis zur Übernahme des Sollgangs als einzulegender Gang neu beginnt. Falls die neue Kenngröße eine niedrige Wahrscheinlichkeit anzeigt, wird der Sollgang sofort als einzulegender Gang übernommen.It is also possible for a new parameter to be determined if there is a further change in the target gear, and for a new parameter to be present that indicates a high degree of probability to start anew until the target gear is adopted as the gear to be engaged. If the new parameter indicates a low probability, the target gear is immediately adopted as the gear to be engaged.
Anstatt den Sollgang nach Ablauf einer Zeitspanne als einzulegenden Gang zu übernehmen, kann der Sollgang auch dann übernommen werden, wenn sich der Sollgang ein weiteres Mal ändert.Instead of adopting the target gear as the gear to be engaged after a period of time has elapsed, the target gear can also be adopted if the target gear changes again.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen, im Falle eines Vorliegens einer eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigenden Kenngröße eine Abbruchbedingung zu prüfen und den geänderten Sollgang bei Erfüllung der Abbruchbedingung oder spätestens nach Ablauf der einstellbaren Zeitdauer als einzulegenden Gang zu übernehmen. Eine Abbruchbedingung kann beispielsweise sein, dass die Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals um mehr als einen festlegbaren Wert abgenommen hat. Eine weitere Abbruchbedingung könnte auch sein, dass mit der aktuellen Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals bis zum Ablauf der genannten Zeitspanne keine weitere Schaltlinie mehr überschritten werden könnte.In an embodiment of the invention, the target gear determination device is provided to check a termination condition if a parameter indicating a high probability is present and to accept the changed target gear as the gear to be engaged if the termination condition is met or at the latest after the adjustable period of time has expired. A termination condition can be, for example, that the rate of change of the power demand signal has decreased by more than a definable value. A further termination condition could also be that, with the current rate of change of the power demand signal, no further shifting line could be exceeded before the expiry of the specified period of time.
Damit kann verhindert werden, dass die Schaltung unnötig verzögert wird.This can prevent the shift from being unnecessarily delayed.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen, im Falle eines Vorliegens einer eine hohe Wahrscheinlichkeit anzeigenden Kenngröße eine Information über die Änderung des Sollgangs an die Schaltungsdurchführungseinrichtung zu senden. Wenn sich der Sollgang ändert, so steht eine Schaltung kurz bevor. Zum Zeitpunkt der Änderung des Sollgang ist lediglich noch nicht klar, ob eine Einfach- oder eine Mehrfachschaltung ausgeführt werden soll.In an embodiment of the invention, the target gear determination device is provided to send information about the change in the target gear to the gearshift implementation device if a parameter indicating a high degree of probability is present. If the target gear changes, a shift is imminent. At the point in time when the setpoint gear is changed, it is just not yet clear whether a single or multiple shift is to be carried out.
Die Schaltungsdurchführungseinrichtung ist dazu vorgesehen, die bevorstehende Schaltung vorzubereiten. Beispielsweise können die Schaltelemente, welche ganz sicher an der Schaltung beteiligt sein werden, schon auf die Schaltung vorbereitet werden. Beispielsweise kann bei abschaltenden Schaltelementen das übertragbare Drehmoment schon leicht abgesenkt werden oder zuschaltende Schaltelement schon leicht aktiviert werden. Beispielsweise kann bei einer hydraulischen Betätigung der Schaltelemente eine Füllphase der zuschaltenden Kupplung oder Bremse gestartet werden.The circuit execution device is intended to prepare the forthcoming circuit. For example, the switching elements, which will definitely be involved in the shift, can already be prepared for the shift. For example, the transmissible torque can already be slightly reduced when switching elements are switched off, or switching elements that are switched on can already be slightly activated. For example, when the shifting elements are actuated hydraulically, a filling phase of the clutch or brake to be engaged can be started.
Damit kann, sobald sich der einzulegende Gang ändert, die Schaltung sehr spontan erfolgen.As a result, as soon as the gear to be engaged changes, the shift can take place very spontaneously.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Sollgangbestimmungseinrichtung dazu vorgesehen ist, im Falle eines Vorliegens einer eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine weitere Änderung des Sollgangs anzeigenden Kenngröße den Sollgang entsprechend der wahrscheinlichen Änderung zu ändern und den so geänderten Sollgang sofort als einzulegenden Gang zu übernehmen. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass der Fahrzeugführer eine Mehrfachschaltung wünscht, also beispielsweise die Änderungsgeschwindigkeit des Leistungsanforderungssignals bis zu einer weiteren Änderung des Sollgangs beibehält. Der Fahrzeugführer erhält somit eine sehr schnelle und spontane Rückmeldung auf seine Änderung des Leistungsanforderungssignals.In an embodiment of the invention, the target gear determination device is provided to change the target gear in accordance with the probable change if a characteristic variable indicating a high probability of a further change in the target gear is present and to adopt the target gear thus changed immediately as the gear to be engaged. In this case, it is assumed that the driver of the vehicle wants a multiple shift, that is, for example, that he maintains the rate of change of the power demand signal until there is a further change in the setpoint gear. The driver of the vehicle thus receives very quick and spontaneous feedback on his change in the power requirement signal.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Prinzipbild eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem automatischen Getriebe und einer zugehörigen Steuerungseinrichtung, -
2 Schaltlinien zur Bestimmung eines Sollgangs des Getriebes, -
3 einen zeitlichen Verlauf der Stellung eines Fahrpedals, eines Sollgangs und eines einzulegenden Gangs, -
4 Ablaufdiagramm eines Verfahrens bei Änderung der Sollgangs, -
5 eine zeitliche Darstellung von Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs bei einer Änderung des Sollgangs und -
6 eine zeitliche Darstellung von Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs bei einer Änderung des Sollgangs bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
-
1 a schematic diagram of a drive train of a motor vehicle with an automatic transmission and an associated control device, -
2 Shift lines for determining a target gear of the transmission, -
3 a time course of the position of an accelerator pedal, a target gear and a gear to be engaged, -
4 Flowchart of a procedure when changing the target gear, -
5 a chronological representation of operating parameters of the motor vehicle when there is a change in the target gear and -
6 a chronological representation of operating variables of the motor vehicle when the target gear changes in an alternative embodiment of the invention.
Gemäß
Die Antriebsmaschine 11 ist mit einem automatischen Getriebe 14 in Form eines Planetenräder-Wechselgetriebes mit 7 Vorwärtsgängen verbunden, welches von einer Steuerungseinrichtung 15 angesteuert wird. Die Steuerungseinrichtung 15 steht mit einem Wählhebel 16 in Signalverbindung, mittels welchem der Fahrzeugführer verschiedene Fahrstufen des Getriebes 14 auswählen kann. Die Steuerungseinrichtung 15 verfügt über eine. Sollgangbestimmungseinrichtung 21 und eine Schaltungsdurchführungseinrichtung 22. Die Sollgangbestimmungseinrichtung 21 bestimmt einen einzulegenden Gang, welchen die Schaltungsdurchführungseinrichtung 22 durch entsprechende Ansteuerung von nicht dargestellten Schaltelementen des Getriebes 14 einlegt. Die Bestimmung des einzulegenden Gangs wird an Hand der
Das Getriebe 14 ist mittels einer Antriebswelle 17mit einem Achsgetriebe 18 verbunden, welches auf bekannte Weise das abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine 11 über Seitenwellen 19 auf angetriebene Fahrzeugräder 20 überträgt.The
Die Steuerungseinrichtungen 12 und 15 stehen untereinander über eine serielle Busverbindung, beispielsweise über einen CAN-Bus, in Signalverbindung. Damit können von den Steuerungseinrichtungen 12 und 15 erfasste Größen ausgetauscht werden.The
In
Auf Grund dieser Änderung des Sollgangs bestimmt die Sollgangbestimmungseinrichtung eine Kenngröße k, welche ein Maß für eine Wahrscheinlichkeit einer weiteren Änderung des Sollgangs angibt. Dazu berechnet die Sollgangbestimmungseinrichtung den zeitlichen Gradienten pw_p des Verlaufs der Stellung pw des Fahrpedals zum Zeitpunkt t3. Mit einer gespeicherten Zeitspanne dt_v schätzt die Sollgangbestimmungseinrichtung ab, welchen Wert pw_v die Stellung des Fahrpedals bei gleich bleibendem Gradienten zum Zeitpunkt (t3+dt_v) voraussichtlich haben wird. Die Zeitspanne dt_v kann beispielsweise zwischen 50 und 500 ms betragen. Dazu wird folgende Formel verwendet:
Damit würde sich in
Als Folge davon, dass die Kenngröße k den Wert 1 hat, bleibt der einzulegende Gang auch nach der Änderung des Sollgangs zum Zeitpunkt t3 auf dem Wert 4. Es wird also zum Zeitpunkt t3 noch keine Schaltung ausgelöst. Die Sollgangbestimmungseinrichtung sendet allerdings zum Zeitpunkt t3 eine Information über eine bevorstehende Rückschaltung an die Schaltungsdurchführungseinrichtung, welche auf Reaktion darauf, die Rückschaltung vorbereitet.As a result of the fact that the parameter k has the
Da der Fahrzeugführer auch nach dem Zeitpunkt t3 die Stellung pw des Fahrpedals vergrößert, überschreitet der aktuelle Arbeitspunkt zum Zeitpunkt t4 die Schaltlinie 3-2 (SL_3_2). Damit ändert sich der Sollgang zum Zeitpunkt t4 vom 3. in den 2. Gang. Als Reaktion darauf, berechnet die Sollgangbestimmungseinrichtung auf die beschriebene Weise einen voraussichtlichen Arbeitspunkt AP_v2. Da beim Einstellen dieses Arbeitspunkts keine weitere Schaltlinie mehr überschritten werden würde, nimmt die Kenngröße den Wert 0 an. Als Folge davon ändert sich der einzulegende Gang zum Zeitpunkt t4 ebenso wie der Sollgang auf den Wert 2. Die Schaltungsdurchführungseinrichtung startet also zum Zeitpunkt t4 eine Rückschaltung vom 4. in den 2. Gang und führt diese Schaltung als eine Mehrfachschaltung aus. Die Schaltung kann sehr spontan erfolgen, da sie bereits seit dem Zeitpunkt t3 vorbereitet wurde.Since the vehicle driver also increases the position pw of the accelerator pedal after time t3, the current operating point at time t4 exceeds shift line 3-2 (SL_3_2). The target gear thus changes at time t4 from 3rd to 2nd gear. In response to this, the setpoint gear determination device calculates a probable operating point AP_v2 in the manner described. Since no further switching line would be exceeded when setting this operating point, the parameter assumes the value 0. As a result, the gear to be engaged changes at time t4, as does the setpoint gear, to the value 2. The shift execution device thus starts a downshift from 4th to 2nd gear at time t4 and executes this shift as a multiple shift. The switching can take place very spontaneously, since it has already been prepared since time t3.
Der Fahrzeugführer vergrößert die Stellung pw des Fahrpedals auch nach dem Zeitpunkt t4 noch weiter bis der Arbeitspunkt AP2 erreicht ist. Dabei wird aber keine weitere Schaltlinie mehr überschritten. Der Sollgang bleibt also unverändert.The vehicle driver continues to increase the position pw of the accelerator pedal even after time t4, until the operating point AP2 is reached. In this case, however, no further switching line is exceeded. The target gear therefore remains unchanged.
Analog zur Vorausberechnung des Verlaufs der Stellung des Fahrpedals kann auch der Verlauf der Drehzahl (nab) am Ausgang des Getriebes auf Grund der Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl (nab) zum Zeitpunkt der Änderung des Sollgangs bestimmt werden. Der voraussichtliche Arbeitspunkt kann dann alleine oder zusätzlich mittels der vorausberechneten Drehzahl vorausberechnet werden.Analogous to the precalculation of the course of the position of the accelerator pedal, the course of the speed (nab) at the output of the transmission can also be determined on the basis of the rate of change of the speed (nab) at the time of the change in the target gear. The probable operating point can then be precalculated alone or additionally using the precalculated speed.
In
Im Abfrageblock 33 wird geprüft, ob eine weitere Änderung des Sollgangs wahrscheinlich ist. Hat die Kenngröße k den Wert 0, so wird im Block 34 der einzulegende Gang gleich dem Sollgang gesetzt und der Ablauf ist in Schritt 35 beendet. Hat die Kenngröße k den Wert 1, so wird im Schritt 36 die Schaltungsdurchführungseinrichtung über die bevorstehende Schaltung informiert.In
In Abfrageblock 37 wird geprüft, ob eine gespeicherte Zeitspanne seit der Änderung des Sollgangs im Block 31 abgelaufen ist. Wenn ja, dann wird anschließend wie oben der Block 34 ausgeführt.In
Wenn die Zeitspanne noch nicht abgelaufen ist, wird in Block 38 geprüft, ob eine Abbruchbedingung erfüllt ist. Dabei wird geprüft, ob sich der Gradient der Änderung der Stellung des Fahrpedals um mehr als einen gespeicherten Wert seit der Vorausberechnung im Block 32 verändert hat. Wenn ja, wird der Ablauf ebenfalls im Block 34 fortgeführt.If the period of time has not yet expired, it is checked in
Ist die Abbruchbedingung nicht erfüllt, so wird im Block 39 geprüft, ob eine weitere Änderung des Sollgangs vorliegt. Bei einer weiteren Änderung beginnt der Ablauf wieder bei Block 31. Liegt keine weitere Änderung vor, so springt der Ablauf wieder zum Block 37, so dass die Abfragen 37, 38 und 39 so lange wiederholt werden, bis entweder die Zeitspanne abgelaufen oder die Abbruchbedingung erfüllt ist.If the termination condition is not met, it is checked in
Statt in Block 37 zu prüfen, ob eine Zeitspanne seit der letzten Änderung des Sollgangs abgelaufen ist, kann auch geprüft werden, ob eine Zeitspanne seit Beginn des Ablaufs, also seit der ersten Änderung des Sollgangs abgelaufen ist.Instead of checking in
In
Der Sollgang 40 und der einzulegende Gang 41 haben zum Zeitpunkt t1 jeweils den Wert 4. Entsprechend der
Ohne die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens würde sich ein Verlauf der Drehzahl entsprechend der Linie 43 ergeben. Dabei würde schon zum Zeitpunkt t3, also bei der Änderung des Sollgangs 40 eine Schaltung ausgelöst und anschließend zum Zeitpunkt t4 eine weitere Schaltung. Diese Schaltungen könnten aber jeweils nur als Einzelschaltungen ausgeführt werden, dass sich ein unharmonischer Verlauf der Drehzahl ergeben würde. Die Drehzahl würde kurz ansteigen, dann nahezu konstant bleiben und anschließend noch einmal ansteigen. Dieser Verlauf wäre unkomfortabel und außerdem würde die Zieldrehzahl im 2. Gang später erreicht werden.Without the use of the method according to the invention, the speed would change according to
In
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