DE102009043150B4

DE102009043150B4 - Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung

Info

Publication number: DE102009043150B4
Application number: DE102009043150.0A
Authority: DE
Inventors: gleich Patentinhaber Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: ALBRECHT, HOLGER, DIPL.-ING. (FH), DE; Langer Siegfried Dipl-Ing De
Priority date: 2009-09-26
Filing date: 2009-09-26
Publication date: 2023-12-21
Anticipated expiration: 2029-09-27
Also published as: DE102009043150A1

Abstract

Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (10), die zumindest eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zur Begrenzung einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und eine Getriebeschaltfunktion, die dazu vorgesehen ist, einen Getriebehochschaltvorgang auszulösen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) eine Hochschaltverhinderungsfunktion aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion den Getriebehochschaltvorgang zu verhindern, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, die Hochschaltverhinderungsfunktion für eine definierte Zeitspanne zu aktivieren, die Hochschaltverhinderungsfunktion zumindest zeitgleich mit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zu aktivieren, und dass die Getriebeschaitfunktion wenigstens eine Normalschaltkennlinie (11) aufweist und die Hochschaltverhinderungsfunktion dazu vorgesehen ist, die Normalschaltkennlinie (11) zumindest teilweise zu deaktivieren, wobei die Hochschaltverhinderungsfunktion zumindest eine Schaltverhinderungskennlinie (12) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Normalschaltkennlinie (11) zumindest teilweise zu ersetzen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2007 025 715 A1 , DE 195 09 492 C2 , DE 100 02 448 A1 und DE 199 24 865 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zur Begrenzung einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit aufweist, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Komforteinbußen bei einem Eingreifen der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zu reduzieren. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zumindest eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zur Begrenzung einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und eine Getriebeschaltfunktion, die dazu vorgesehen ist, einen Getriebehochschaltvorgang auszulösen, umfasst.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/ oder Regeleinheit eine Hochschaltverhinderungsfunktion aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion den Getriebehochschaltvorgang zu verhindern. Dadurch können ungewollte Getriebeschaltvorgängen bei einem Eingreifen der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion reduziert werden, wodurch Getriebeschaltpendelungen zumindest teilweise vermieden werden können. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung können somit Komforteinbußen bei einem Eingreifen der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion minimiert werden. Unter „Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion“ soll dabei insbesondere eine softwaretechnische Funktion zur Einstellung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit auf einen fest programmierten und/oder einen flexibel vorgebbaren Geschwindigkeitsgrenzwert verstanden werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann beispielsweise aus den Raddrehzahlen berechnet werden oder auch durch eine Abtriebsdrehzahl des Getriebes repräsentiert werden. Zur Einstellung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit ist die Steuer- und/oder Regeleinheit vorzugsweise dazu vorgesehen, ein Antriebsmoment vorzugeben und insbesondere zu reduzieren. Weiter soll unter einer „Getriebeschaltfunktion“ insbesondere eine softwaretechnische Funktion zur Einstellung eines Übersetzungsverhältnisses verstanden werden, wie beispielsweise eine softwaretechnische Funktion zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei einer stufenlosen Getriebeeinheit oder eine softwaretechnische Funktion zur Umschaltung von Getriebegängen in einer Getriebeeinheit mit diskreten Getriebegängen.
Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, den Getriebeschaltvorgang in Abhängigkeit von einem Schaltkennfeld auszulösen. Dadurch könne Kriterien für die Getriebeschaltvorgänge einfach festgelegt werden. Unter einem „Schaltkennfeld“ soll weiter insbesondere ein Kennfeld verstanden werden, indem das Übersetzungsverhältnis bzw. die Getriebegänge in Abhängigkeit von zumindest zwei Kenngrößen definiert sind. Eine der Kenngrößen beschreibt vorzugsweise eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit. Sie kann beispielsweise als eine Abtriebswellendrehzahl ausgebildet sein. Die weitere Kenngröße beschreibt vorteilhafterweise ein aktuell eingestelltes Antriebsmoment. Sie kann beispielsweise als ein rückgerechneter Pedalwert ausgebildet sein. Dabei soll unter einem „rückgerechneten Pedalwert“ insbesondere ein von der Steuer- und/oder Regeleinheit bestimmter Pedalwert verstanden werden, der als eine Regelgröße einer Antriebseinheit dient. Unter einem „Pedalwert“ soll insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die eine Antriebsmomentanforderung eines Fahrers wiedergibt. Der Pedalwert wird vorzugsweise dabei aus einer Fahrpedalstellung bestimmt. Unter einer „Fahrpedalstellung“ soll insbesondere eine Stellung eines Fahrpedals verstanden werden, die von einem Fahrer betätigt werden kann. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Hochschaltverhinderungsfunktion für eine definierte Zeitspanne zu aktivieren. Dadurch kann die Steuer- und/oder Regeleinheit das Antriebsmoment auf einen vorteilhaften Wert einregeln, ohne dass ungewollte Getriebeschaltvorgänge und damit Schaltpendelungen vorkommen. Unter einer „definierten Zeitspanne“ soll dabei insbesondere eine Zeitspanne verstanden werden, die grundsätzlich von einer Zeitspanne, die die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion aktiviert, unabhängig ist. Die definierte Zeitspanne ist vorteilhafterweise als ein softwaretechnisch eingestellter Wert ausgebildet, der grundsätzlich bei einer Programmierung der Steuer- und/oder Regeleinheit vorgegeben werden kann. Der Wert der definierten Zeitspanne entspricht vorzugsweise einer Zeitspanne, die die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion benötigt, um das Antriebsmoment auf einen zur Beibehaltung der Grenzgeschwindigkeit benötigten Wert einzuregeln. Sie liegt vorteilhafterweise zwischen einer und zehn Sekunden. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist für die definierte Zeitspanne ein Wert von fünf Sekunden fest vorgegeben.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die Hochschaltverhinderungsfunktion zeitgleich mit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zu aktivieren. Dadurch kann ein optimaler Zeitpunkt zur Aktivierung der Hochschaltverhinderungsfunktion gefunden werden. Unter einem „Aktivieren der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion aktiv in ein Antriebsmoment eingreift. Unter „zeitgleich“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Hochschaltverhinderungsfunktion zeitgleich mit oder unmittelbar nach dem Aktivieren der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion wirkt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Getriebeschaltfunktion wenigstens eine Normalschaltkennlinie auf und die Hochschaltverhinderungsfunktion ist dazu vorgesehen, die Normalschaltkennlinie zumindest teilweise zu deaktivieren. Dadurch kann ein Schaltvorgang, der durch die Normalschaltkennlinie ausgelöst werden würde, vorteilhaft unterdrückt werden. Unter einer „Normalschaltkennlinie“ soll insbesondere eine Schaltkennlinie verstanden werden, die bei deaktivierter Hochschaltverhinderungsfunktion wirkt. Unter einer „Schaltkennlinie“ soll insbesondere eine Grenze zwischen zwei Schaltkennfeldbereichen verstanden werden. Die Schaltkennlinien trennen die Getriebegänge in Abhängigkeit von zumindest zwei Kenngrößen. Unter einem „Schaltkennfeldbereich“ soll insbesondere ein Bereich des Schaltkennfelds verstanden werden, der genau einem Getriebegang zugeordnet ist. Unter „deaktivieren“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere außer Kraft setzen und/oder unberücksichtigt lassen verstanden werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Hochschaltverhinderungsfunktion zumindest eine Schaltverhinderungskennlinie aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Normalschaltkennlinie zumindest teilweise zu ersetzen. Dadurch kann das Schaltkennfeld vorteilhaft an die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion und/oder an eine Grenzgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion angepasst werden. Unter einer „Schaltverhinderungskennlinie“ soll insbesondere eine Schaltkennlinie verstanden werden, die im Vergleich zur Normalschaltkennlinie in zumindest einem Schaltkennfeldteilbereich einen Getriebehochschaltvorgang verhindert. Vorteilhafterweise deaktiviert die Hochschaltverhinderungsfunktion die Normalschaltkennlinie vollständig und ersetzt sie durch die Schaltverhinderungskennlinie. Grundsätzlich kann die Normalschaltkennlinie auch derart verändert werden, dass sie der Schaltverhinderungskennlinie entspricht, wodurch äquivalent zur Ersetzung der Normalschaltkennlinie Getriebeschaltvorgänge verhindert werden.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Hochschaltverhinderungsfunktion dazu vorgesehen ist, ein aktives Schaltkennfeldbereich zu vergrößern. Dadurch kann besonders einfach der Getriebehochschaltvorgang verhindert werden. Unter einem „aktiven Schaltkennfeldbereich“ soll insbesondere ein Schaltkennfeldbereich verstanden werden, der einem aktuell geschalteten Getriebegang bzw. einem aktuellen Übersetzungsverhältnis zugeordnet ist. Unter „Vergrößern eines aktiven Schaltkennfeldbereichs“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass dem aktiven Schaltkennfeldbereich zusätzliche Schaltkennfeldteilbereiche eines benachbarten Schaltkennfeldbereichs zugeordnet werden. Unter einem „Schaltkennfeldteilbereich“ soll insbesondere ein Teil von einem Schaltkennfeldbereich verstanden werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest einen Kenngrößengrenzwert aufweist, der dazu vorgesehen ist, eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsuntergrenze für eine Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion festzulegen. Dadurch kann der Getriebehochschaltvorgang bei hohen Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten softwaretechnisch einfach verhindert werden. Unter einer „Festlegung einer Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion“ soll dabei insbesondere eine Festlegung von zumindest einem Kenngrößengrenzwert eines Geschwindigkeitsbereichs verstanden werden, in dem die Hochschaltverhinderungsfunktion wirkt und einen Getriebehochschaltvorgang verhindert. Eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsobergrenze ist vorzugsweise durch die Grenzgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion definiert.
Besonders bevorzugt ist der Kenngrößengrenzwert dazu vorgesehen, einen Verlauf von zumindest einem Teil der Schaltverhinderungskennlinie festzulegen. Dadurch kann die Schaltverhinderungskennlinie flexibel erzeugt werden, wodurch beispielsweise die Verhinderung des Getriebehochschaltvorgangs unabhängig von einem Pedalwert realisiert werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest einen Kenngrößengrenzwert auf, der dazu vorgesehen ist, eine Antriebsmomentuntergrenze für die Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion festzulegen. Dadurch kann die Flexibilität der Schaltverhinderungskennlinie weiter erhöht werden. Beispielsweise kann dadurch eine Ausgestaltung realisiert werden, die softwaretechnisch den Getriebehochschaltvorgang beim Befahren eines Gefälles erlaubt und beim Befahren einer Steigung verhindert.
Dabei wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, unterhalb des Kenngrößengrenzwerts einen Verlauf der Schaltverhinderungskennlinie einzustellen, der einem Verlauf der Normalschaltkennlinie entspricht. Dadurch kann auf besonders einfacher Weise die Verhinderung des Getriebehochschaltvorgangs unterhalb eines Kenngrößengrenzwertes aufgehoben werden. Unter „Einstellen einer Normalschaltkennlinie“ soll insbesondere verstanden werden, dass Getriebeschaltvorgänge gemäß der Normalschaltkennlinie erfolgen. Der Kenngrößengrenzwert, unterhalb dessen die Normalschaltkennlinie eingestellt wird, kann dabei die Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsuntergrenze und/oder die Antriebsmomentuntergrenze festlegen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass zumindest einer der Kenngrößengrenzwerte von zumindest einer Kenngröße abhängig ist. Dadurch kann eine flexible Verhinderung des Getriebehochschaltvorgangs realisiert werden. Unter „einer Kenngröße“ soll dabei insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die durch eine der Kenngrößen des Schaltkennfelds gebildet ist, wie beispielsweise die Abtriebswellendrehzahl, oder eine andere Kenngröße, wie beispielsweise ein aktuelles Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinheit oder ein aktuell geschalteter Getriebegang. Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn der Kenngrößengrenzwert, der die Antriebsmomentuntergrenze festlegt, von der Kenngröße abhängt, die die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit beschreibt. Ebenfalls ist es denkbar, dass der Kenngrößengrenzwert, der die Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsuntergrenze festlegt, von der Kenngröße abhängt, die das Antriebsmoment beschreibt.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zumindest einer der Kenngrößengrenzwerte dazu vorgesehen ist, einen negativen Verlauf von zumindest einem Teil der Schaltverhinderungskennlinie festzulegen. Dadurch kann bei hohen Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten der Getriebehochschaltvorgang verhindert und bei kleineren Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten erlaubt werden. Unter „negativer Verlauf der Schaltverhinderungskennlinie“ soll insbesondere ein Verlauf der Schaltverhinderungskennlinie verstanden werden, entlang dem die eine Kenngröße zunimmt und die andere Kenngröße abnimmt. Grundsätzlich ist es dabei denkbar, den Kenngrößengrenzwert, der die Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsuntergrenze festlegt, und den Kenngrößengrenzwert, der die Antriebsmomentuntergrenze festlegt, jeweils einzeln zu verwenden oder die beiden Kenngrößengrenzwerte miteinander kombiniert zu verwenden.
Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Hochschaltverhinderungsfunktion dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße zu mitteln. Dadurch können kurzzeitige Schwankungen der Kenngröße ausgeglichen werden, wodurch Getriebeschaltvorgänge, die durch eine solche kurzzeitige Schwankung bedingt werden würden, vorteilhaft vermieden werden können. Vorteilhafterweise ist die Kenngröße als der rückgerechnete Pedalwert ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, den rückgerechneten Pedalwert auf ein erforderliches Radmoment umzurechnen.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit, dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit der gemittelten Kenngröße einen Getriebeschaltvorgang auszulösen. Dadurch kann ein vorteilhafter Getriebehochschaltvorgang ausgelöst werden, wenn es die gemittelte Kenngröße zulässt. Vorzugsweise nutzt die Steuer- und/oder Regeleinheit dabei das berechnete erforderliche Radmoment, um in Abhängigkeit der gemittelten Kenngröße den Getriebeschaltvorgang auszulösen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung,
2 eine erste Ausgestaltung einer Schaltverhinderungskennlinie,
3 eine Schaltverhinderungskennlinie mit einem Kenngrößengrenzwert, der eine Geschwindigkeitsuntergrenze festlegt, und
4 eine Schaltverhinderungskennlinie mit einem Kenngrößengrenzwert, der eine Antriebsmomentuntergrenze festlegt.

1 zeigt eine schematisch dargestellte Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit einer Steuer und Regeleinheit 10. Die Steuer- und Regeleinheit 10 umfasst ihrerseits eine Antriebssteuereinheit 20 und eine Getriebesteuereinheit 21. Die Antriebssteuereinheit 20 steuert bzw. regelt eine Antriebseinheit 22. Die Getriebesteuereinheit 21 steuert bzw. regelt eine Getriebeeinheit 23. Ein von der Antriebseinheit 22 erzeugtes Antriebsmoment wird über die Getriebeeinheit 23 Antriebsrädern 24 eines Kraftfahrzeugs übertragen.
Die Steuer- und Regeleinheit 10 ist über eine Kommunikationsleitung 25 mit einem CAN-Bus für die Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, die Antriebseinheit 22 und die Getriebeeinheit 23 verbunden. Über die Kommunikationsleitung 25 kann die Steuer- und Regeleinheit 10 auf wesentliche im Kraftfahrzeug erfasste Größen, wie eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und ein von einer Fahrpedalstellung resultierender Pedalwert, zugreifen. Dabei weist die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit eine Proportionalität zu einer Abtriebswellendrehzahl auf, die als eine Kenngröße 17 auf dem CAN-Bus bereitgestellt ist. Der Pedalwert weist eine Abhängigkeit von dem Antriebsmoment auf. Er ist ebenfalls als eine Kenngröße auf dem CAN-Bus bereitgestellt.
Über eine zweite Kommunikationsleitung 26 kann die Steuer- und Regeleinheit 10 über die Antriebssteuereinheit 20 Signale an die Antriebseinheit 22 senden und Signale von der Antriebseinheit 22, insbesondere eine Drehzahl, empfangen. Analog kann die Steuer- und Regeleinheit 10 über die Getriebesteuereinheit 21 mittels einer dritten Kommunikationsleitung 27 Signale an die Getriebeeinheit 23 senden und Signale von der Getriebeeinheit 23 empfangen.
Zur Begrenzung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit ist in der Steuer- und Regeleinheit 10 eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion hinterlegt. Als Regelgröße der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion dient eine durch die Antriebssteuereinheit 20 bestimmte Kenngröße 18. Die Kenngröße 18 ist als ein rückgerechneter Pedalwert ausgebildet. Die Kenngröße 18 beschreibt das Antriebsmoment, für die die Antriebseinheit eingestellt wird. Die Kenngröße 18 entspricht grundsätzlich dem Pedalwert, der aus der Fahrpedalstellung resultiert. Zur Einstellung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise in einem Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsregelbetrieb oder mittels der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion, kann die Steuer- und Regeleinheit 10 für die Antriebsmaschine ein Antriebsmoment einstellen, das von der Fahrpedalstellung abweicht, wodurch der rückgerechnete Pedalwert von dem tatsächlichen Pedalwert abweicht. Die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion stellt Betriebsparameter ein, die von der Antriebssteuereinheit 20 und der Getriebesteuereinheit 21 verarbeitet werden. Die Betriebsparameter geben beispielsweise eine Veränderung eines Übersetzungsverhältnisses in der Getriebeeinheit 23 oder eine Veränderung des Antriebsmoments in der Antriebseinheit 22 vor.
Die Begrenzung der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit auf eine Grenzgeschwindigkeit kann durch einen Fahrer mittels einer Stelleinheit auf eine gewünschte Kraftfahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden. Zudem kann die Grenzgeschwindigkeit fest in der Steuer- und Regeleinheit 10 programmiert bzw. hinterlegt werden. Ist die vom Fahrer eingestellte Grenzgeschwindigkeit kleiner als die fest programmierte Grenzgeschwindigkeit, hat die eingestellte Grenzgeschwindigkeit Priorität. Ansonsten wird die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit auf die einstellbare Grenzgeschwindigkeit begrenzt. Grundsätzlich kann die Grenzgeschwindigkeit auch lediglich fest vorgegeben oder vom Fahrer einstellbar sein.
Die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion begrenzt die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit auch dann auf die Grenzgeschwindigkeit, wenn der Fahrer durch eine entsprechende Betätigung eines Fahrpedals eine über die Grenzgeschwindigkeit liegende Kraftfahrzeuggeschwindigkeit anfordert. Die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion ist aktiviert, wenn der Pedalwert größer ist als der rückgerechnete Pedalwert. Solange der Fahrer dagegen eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit anfordert, die zu keiner Aktivierung der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion führt, hat die Einstellung einer Grenzgeschwindigkeit keinen Einfluss auf den Fahrbetrieb.
Zur Umschaltung von Getriebegängen weist die Getriebesteuereinheit 21 eine Getriebeschaltfunktion mit einem Schaltkennfeld auf. In Abhängigkeit des Schaltkennfelds löst die Getriebeschaltfunktion Getriebeschaltvorgänge in der Getriebeeinheit 23 aus. Dabei ändert sich bei einem Getriebeschaltvorgang das Übersetzungsverhältnis in der Getriebeeinheit 23. Das Schaltkennfeld umfasst mehrere Normalschaltkennlinien, von denen beispielhaft eine Normalschaltkennlinie 11 dargestellt ist. Die Schaltkennlinien sind als Getriebehochschaltkennlinien bzw. Getrieberückschaltkennlinien ausgebildet. Die Getriebeschaltfunktion schaltet einen der Getriebegänge in Abhängigkeit der Normalschaltkennlinien 11. Die Normalschaltkennlinien 11 sind einem Regelbetrieb zugeordnet. Sie sind grundsätzlich auch aktiviert, wenn die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit begrenzt.
Das Schaltkennfeld stellt die Getriebegänge in Abhängigkeit von zwei Kenngrößen 17, 18 dar. Die Kenngröße 17 beschreibt eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeit. Die Kenngröße 18 ist als ein rückgerechneter Pedalwert ausgebildet. Die Kenngröße 18 wird dabei zudem von der Antriebssteuereinheit 20 ausgewertet. Mittels der Kenngröße 18 gibt die Antriebssteuereinheit 20 Betriebsparameter zur Einstellung eines entsprechenden Antriebsmoments vor. Die Kenngröße 18 entspricht bei einer deaktivierten Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion dem tatsächlichen Pedalwert.
Ein Getriebeschaltvorgang in einen nächst höheren bzw. nächst niedrigeren Getriebegang erfolgt beispielsweise, wenn bei einer konstanten Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, bei der die Kenngröße 17 konstant, der Pedalwert bzw. der rückgerechnete Pedalwert, und damit die Kenngröße 18, so verändert wird, dass die Normalschaltkennlinie 11 überschritten wird. Eine Veränderung der Kenngröße 17, die die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit beschreibt, kann ebenso wie die gleichzeitige Veränderung der Kenngröße 17 und der Kenngröße 18 zu einem Getriebeschaltvorgang führen. In dem Ausführungsbeispiel ist die Normalschaltkennlinie 11 als eine Getriebehochschaltkennlinie ausgebildet.
Um einen Getriebehochschaltvorgang in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zu verhindern, weist die Steuer- und Regeleinheit 10 eine Hochschaltverhinderungsfunktion auf. Die Steuer- und Regeleinheit 10 aktiviert die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion und die Hochschaltverhinderungsfunktion zeitgleich. Die Hochschaltverhinderungsfunktion bleibt anschließend für eine definierte Zeitspanne aktiv. In dieser Zeitspanne deaktiviert die Hochschaltverhinderungsfunktion die Normalschaltkennlinie 11 der Getriebeschaltfunktion. Die Hochschaltverhinderungsfunktion weist eine Schaltverhinderungskennlinie 12 auf. Die Schaltverhinderungskennlinie 12 ersetzt bei aktiver Hochschaltverhinderungsfunktion die deaktivierte Normalschaltkennlinie 11. Die Schaltverhinderungskennlinie 12 verhindert einen Getriebehochschaltvorgang für die definierte Zeitspanne. Die definierte Zeitspanne ist fest auf 5 Sekunden eingestellt. Sie kann grundsätzlich aber auch mit anderen Werten hinterlegt werden.
Die Schaltverhinderungskennlinie 12 weist im Vergleich zu der Normalschaltkennlinie 11 einen vergrößerten aktiven Schaltkennfeldbereich 13 auf. Der aktive Schaltkennfeldbereich 13 ist in einem Getriebehochschaltvorgang dem kleineren Getriebegang, also einem Ausgangsgetriebegang für einen Getriebehochschaltvorgang, zugeordnet. Durch die Schaltverhinderungskennlinie 12 werden Kenngrößenwerte aus dem Schaltkennfeldbereich, der dem größeren Getriebegang zugeordnet ist, dem aktiven Schaltkennfeldbereich 13 zugeteilt. Ein Getriebeschaltvorgang, der bei einer aktiven Normalschaltkennlinie 11 erfolgen würde, wird bei aktiver Hochschaltverhinderungsfunktion dadurch verhindert (vgl. 2).
Eine Verhinderung des Getriebehochschaltvorgangs wird somit durch die Zuordnung weiterer Kenngrößenwerte der Kenngrößen 17, 18 zu dem Schaltkennfeldbereich, der dem kleineren Getriebegang zugeordnet ist, realisiert. Damit sind Kenngrößenwerte, die vor der Aktivierung der Hochschaltverhinderungsfunktion zu einem Getriebehochschaltvorgang geführt hätten, bei aktiver Hochschaltverhinderungsfunktion dem aktiven Schaltkennfeldbereich 13 zugeordnet. Ein Getriebeschaltvorgang, der der Normalschaltkennlinie 11 entspricht und der durch die Hochschaltverhinderungsfunktion verhindert wurde, wird ausgelöst, sobald die Hochschaltverhinderungsfunktion nach der definierten Zeitspanne deaktiviert wird. Eine Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion, d. h. eine Zuteilung von Kenngrößenwerten zum aktiven Schaltkennfeldbereich 13, die bei aktiver Hochschaltverhinderungsfunktion einen Getriebeschaltvorgang verhindern, wird durch die zugeordneten Kenngrößenwerte der Kenngrößen 17, 18 definiert.
Um die Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion bezüglich einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit festzulegen, weist die Steuer- und Regeleinheit 10 einen Kenngrößengrenzwert 14 auf. Der Kenngrößengrenzwert 14 legt einen Verlauf 15 von einem Teil der Schalverhinderungskennlinie 12 fest. Der Kenngrößengrenzwert 14 ist als eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsuntergrenze ausgebildet. Oberhalb des Kenngrößengrenzwerts 14 ist ein Geschwindigkeitsbereich 28 definiert, in dem die Getriebehochschaltung unabhängig von der als Pedalwert ausgebildeten Kenngröße 18 verhindert ist. Unterhalb des Kenngrößengrenzwerts 14 entspricht die Schaltverhinderungskennlinie 12 der Normalschaltkennlinie 11. Damit trennt der Kenngrößengrenzwert 14 einen Schaltkennfeldteilbereich, in dem durch die Aktivierung der Hochschaltverhinderungsfunktion das Schaltverhalten geändert ist, von dem Schaltkennfeldteilbereich, in dem durch die Aktivierung der Hochschaltverhinderungsfunktion das Schaltverhalten unverändert ist. Der Schaltkennfeldbereich, der dem höheren Getriebegang zugeordnet ist, liegt vollständig unterhalb des Geschwindigkeitsbereichs 28, der durch den Kenngrößengrenzwert 14 festgelegt ist (vgl. 3).
Um die Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion bezüglich eines Antriebsmoments festzulegen, weist die Steuer- und Regeleinheit 10 einen weiteren Kenngrößengrenzwert 16 auf. Dieser Kenngrößengrenzwert 16 ist als eine Antriebsmomentuntergrenze ausgebildet und damit der Kenngröße 17 zugeordnet. Der Kenngrößengrenzwert 16 ist abhängig von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, die durch die Kenngröße 18 beschrieben ist. Der Kenngrößengrenzwert 16 legt einen Verlauf 19 von einem Teil der Schaltverhinderungskennlinie 12 fest, der in Bezug auf die Kenngröße 17 negativ verläuft. Durch die negative Abhängigkeit von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit nimmt der Kenngrößengrenzwert 16 in Richtung größerer Kraftfahrzeuggeschwindigkeiten kleinere Werte an (vgl. 4).
Für Kenngrößenwerte, deren durch die Kenngröße 18 beschriebenes Antriebsmoment oberhalb des Kenngrößengrenzwerts 16 liegt, verhindert die Hochschaltverhinderungsfunktion eine Getriebehochschaltung. Unterhalb des Kenngrößengrenzwerts 16 entspricht die durch die Hochschaltverhinderungsfunktion eingestellte Schaltverhinderungskennlinie 12 der Normalschaltkennlinie 11. Der Kenngrößengrenzwert 16 schließt damit den Schaltkennfeldbereich, in dem sich das Schaltverhalten geändert hat, ein und trennt ihn von dem Schaltkennfeldbereich, in dem sich das Schaltverhalten nicht geändert hat. In der Steuer- und Regeleinheit 10 sind sowohl der Kenngrößengrenzwert 14 als auch den Kenngrößengrenzwert 16 hinterlegt. Beide Kenngrößengrenzwerte 14, 16 sind grundsätzlich in Abhängigkeit von den zwei Kenngrößen 17, 18 definiert. Sie sind als Verläufe in dem Schaltkennfeld darstellbar. Die Schaltverhinderungskennlinie ist teilweise mittels der so darstellbaren Verläufe definiert. Die Schaltverhinderungskennlinie 12 kann grundsätzlich auch von einer Kombination der beiden Kenngrößengrenzwerte 14, 16 abhängen. Eine Größe und eine Verwendung der Kenngrößengrenzwerte 14, 16 hängt zudem von dem aktuell geschalteten Getriebegang ab. Die Kenngrößengrenzwerte 14, 16 sind dabei auf den aktuell geschalteten Getriebegang angepasst.
Nach Ablauf der definierten Zeitspanne deaktiviert die Steuer- und Regeleinheit 10 die Hochschaltverhinderungsfunktion kurzzeitig. Durch das Deaktivieren der Hochschaltverhinderungsfunktion ist die Normalschaltkennlinie aktiviert. Die Steuer- und Regeleinheit 10 lässt zunächst genau einen Getriebeschaltvorgang von dem aktuellen Getriebegang in den nächsthöheren Getriebegang zu. Sobald der nächsthöhere Getriebegang geschaltet ist, wird, falls die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion noch aktiviert ist, die Schaltverhinderungsfunktion wieder für die definierte Zeitspanne aktiviert. Die Schaltverhinderungsfunktion wird dabei nach jedem Getriebeschaltvorgang mittels der entsprechenden Normalschaltkennlinie aktiviert, bis ein Getriebegang erreicht ist, in dem ein weiterer Schaltvorgang entfällt.
Weiter mittelt die Hochschaltverhinderungsfunktion die das Antriebsmoment beschreibende Kenngröße 18 über eine definierte Zeitspanne. Die Steuer- und Regeleinheit 10 bestimmt aus der gemittelten Kenngröße 18 daraufhin ein erforderliches Radmoment und vergleicht das berechnete erforderliche Radmoment mit einem möglichen Radmoment, das mittels eines höheren Getriebegangs bei einer entsprechenden Zieldrehzahl zu erreichen wäre. Die Steuer- und Regeleinheit 10 verhindert in Abhängigkeit der gemittelten Kenngröße 18 einen Getriebeschaltvorgang. Der Getriebeschaltvorgang wird erst ausgelöst, wenn das mögliche Radmoment zumindest gleich groß ist wie das erforderliche Radmoment. Das Auslösen des Getriebeschaltvorgangs erfolgt damit frühestens nach Ablauf der definierten Zeitspanne. Ist nach Ablauf der definierten Zeitspanne das mögliche Radmoment kleiner als das erforderliche Radmoment, verhindert die Hochschaltverhinderungsfunktion den Getriebeschaltvorgang solange, bis das mögliche Radmoment zumindest gleich groß ist wie das erforderliche Radmoment.
Zur Verwendung der Kenngrößengrenzwerte 14, 16 und der gemittelten Kenngröße 18 sind in der Steuer- und Regeleinheit 10 verschiedene Betriebsmodi zur Verhinderung der Hochschaltvorgänge in Abhängigkeit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion definiert. Die Steuer- und Regeleinheit 10 schaltet die Betriebsmodi in Abhängigkeit von aktuell gewählten Schaltstrategien unmittelbar nachdem die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion das Antriebsmoment im Vergleich zum Pedalwert des Fahrers verringert. Grundsätzlich kann aber auch ein Betriebsmodus festgelegt sein, wodurch die restlichen Betriebsmodi inaktiv sind.
In die verschiedenen Betriebsmodi gehen die Kenngrößengrenzwerte 14, 16 und die Bemittelte Kenngröße 18 ein. In einem Betriebsmodus sind beispielsweise die beiden Kenngrößengrenzwerte 14, 16 miteinander kombiniert und verhindern Getriebeschaltvorgänge, wenn die Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion ein vom Pedalwert abweichendes Antriebsmoment vorgibt. In einem anderen Betriebsmodus werden Getriebehochschaltvorgänge lediglich in Abhängigkeit von der gemittelten Kenngröße 18 verhindert. Grundsätzlich ist aber auch ein Betriebsmodus denkbar, bei dem ein Getriebehochschaltvorgang zunächst mittels einem der Kenngrößengrenzwerte 14, 16 verhindert wird und anschließend mittels der gemittelten Kenngröße weiter verzögert wird. Ebenfalls ist es denkbar, Getriebeschaltvorgänge auch lediglich durch Vergrößern des aktiven Schaltkennfelds in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zu verhindern.

Claims

Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (10), die zumindest eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zur Begrenzung einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und eine Getriebeschaltfunktion, die dazu vorgesehen ist, einen Getriebehochschaltvorgang auszulösen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) eine Hochschaltverhinderungsfunktion aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion den Getriebehochschaltvorgang zu verhindern, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, die Hochschaltverhinderungsfunktion für eine definierte Zeitspanne zu aktivieren, die Hochschaltverhinderungsfunktion zumindest zeitgleich mit der Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion zu aktivieren, und dass die Getriebeschaitfunktion wenigstens eine Normalschaltkennlinie (11) aufweist und die Hochschaltverhinderungsfunktion dazu vorgesehen ist, die Normalschaltkennlinie (11) zumindest teilweise zu deaktivieren, wobei die Hochschaltverhinderungsfunktion zumindest eine Schaltverhinderungskennlinie (12) aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Normalschaltkennlinie (11) zumindest teilweise zu ersetzen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochschaltverhinderungsfunktion dazu vorgesehen ist, einen aktiven Schaltkennfeldbereich (13) zu vergrößern.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) zumindest einen Kenngrößengrenzwert (14) aufweist, der dazu vorgesehen ist, eine Kraftfahrzeuggeschwindigkeitsuntergrenze für eine Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion festzulegen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kenngrößengrenzwert (14) dazu vorgesehen ist, einen Verlauf (15) von zumindest einem Teil einer Schaltverhinderungskennlinie (12) festzulegen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) zumindest einen Kenngrößengrenzwert (16) aufweist, der dazu vorgesehen ist, eine Antriebsmomentuntergrenze für eine Wirksamkeit der Hochschaltverhinderungsfunktion festzulegen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 5, in Verbindung mit Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, unterhalb der Kenngrößengrenzwerte (14, 16) einen Verlauf einer Schaltverhinderungskennlinie (12) einzustellen, der einem Verlauf einer Normalschaltkennlinie (11) entspricht.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 5, in Verbindung mit Anspruch 3 oder 4, oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kenngrößengrenzwerte (14, 16) von zumindest einer Kenngröße (17, 18) abhängig ist.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung zumindest nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kenngrößengrenzwerte (16) dazu vorgesehen ist, einen negativen Verlauf (19) von zumindest einem Teil einer Schaltverhinderungskennlinie (12) festzulegen.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochschaltverhinderungsfunktion dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kenngröße (18) zu mitteln.
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10), dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit der gemittelten Kenngröße (18) einen Getriebeschaltvorgang auszulösen.