DE102011102096A1

DE102011102096A1 - Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe und Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe

Info

Publication number: DE102011102096A1
Application number: DE201110102096
Authority: DE
Inventors: Klaus Pochner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2012-11-22

Abstract

Ein Gegenstand der Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug (1) mit einem Handschaltgetriebe (2), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist. Es erfolgt ein Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abzugebenden Solldrehmoments Msoll. Zudem erfolgt ein Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abgebbaren Drehmoments Mmax. Weiterhin erfolgt ein Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment Msoll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment Mmax. Darüber hinaus erfolgt ein Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment Msoll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment Mmax.

Description

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe, ein Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.
Aus der DE 196 37 210 B4 ist eine Antriebsstrangsteuerung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine Berechnungseinrichtung aufweist, die empfangene Signale über die Stellung des Fahrpedals und/oder des Bremspedals als Fahrerwunsch momentenbasiert interpretiert. Zudem weist die Antriebsstrangsteuerung eine zentrale Klassifikationseinrichtung auf, durch die Sensorsignale aus dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ausgewertet und Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs klassifiziert werden. Weiterhin weist die Antriebsstrangsteuerung eine Primär-Fahrstrategieauswahl auf, die anhand von Ausgangssignalen der Klassifikationseinrichtung und der Berechnungseinrichtung eine Fahrstrategie zentral für den Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs auswählt. Ferner weist die Antriebsstrangsteuerung eine Basis-Betriebsparametergewinnung auf, die aus den Ausgangssignalen der Klassifikationseinrichtung, der Berechnungseinrichtung sowie der gewählten Fahrstrategie der Primär-Fahrstrategieauswahl zentrale Steuerparameter für dezentrale Steuerungseinheiten der einzelnen Aggregate des Antriebsstrangs ermittelt.
Aufgabe der Anmeldung ist es, ein Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe, ein Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium anzugeben, welche eine Ausgabe des Schalthinweises beziehungsweise eine Schaltpunktanzeige ermöglichen, die an die jeweilige Umgebungs- beziehungsweise Betriebssituation des Kraftfahrzeugs in einfacher Weise angepasst sind.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe weist gemäß einem Aspekt der Anmeldung folgende Schritte auf. Es erfolgt ein Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments M_soll. Zudem erfolgt ein Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abgebbaren Drehmoments M_max. Weiterhin erfolgt ein Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max. Darüber hinaus erfolgt ein Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max.
Das Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises gemäß der Anmeldung ermöglicht durch das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max, das Ermitteln des Verhältnisses zwischen M_soll und M_max und des Ausgeben des Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis, die Ausgabe des Schalthinweises beziehungsweise die Schaltpunktanzeige in vorteilhafter Weise an die jeweilige Umgebungs- beziehungsweise Betriebssituation des Kraftfahrzeugs anzupassen. Die Anmeldung geht dabei von der Überlegung aus, dass des maximal von dem Antriebsmotor abgebbare Drehmoment M_max beziehungsweise die maximal verfügbare Ausgangsleistung des Antriebsmotors abhängig von der jeweiligen Umgebungs- beziehungsweise Betriebssituation variieren kann. Durch das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max und dem Vergleichen mit dem momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll kann die jeweilige Situation in erhöhtem Maße für das Ausgeben des Schalthinweises berücksichtigt werden.
Zudem ermöglicht das Verfahren gemäß der Anmeldung, dass mit einer Abstimmung unter Standardbedingungen auch unter Nicht-Standardbedingungen eine zuverlässige Schaltpunktanzeige erreicht werden kann, ohne unter diesen Bedingungen Sonderabstimmungen vornehmen zu müssen.
Der Antriebsmotor kann als Verbrennungsmotor oder als Elektromotor oder als Hybridmotor ausgebildet sein.
Das Ermitteln des Verhältnisses zwischen dem ermittelten abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max erfolgt in einer Ausführungsform mittels Berechnen eines Quotienten M_soll/M_max und das Ausgeben des Schalthinweises in Abhängigkeit von dem berechneten Quotienten M_soll/M_max. Es ist auch möglich, dass das Ermitteln des Verhältnisses mittels Berechnen eines Quotienten M_max/M_soll und das Ausgeben des Schalthinweises in Abhängigkeit von dem berechneten Quotienten M_max/M_soll erfolgt. Die genannten Ausführungsformen ermöglichen in einfacher Weise ein Ermitteln des Verhältnisses und ein Ausgeben des Schalthinweises in Abhängigkeit des derartig ermittelten relativen Wunschmoments.
Sofern nicht anders angegeben wird hier und im Folgenden davon ausgegangen, dass die Drehmomente M_soll und M_max in Form indizierter Motormomente vorliegen. Diese haben ausschließlich positives Vorzeichen und sind bei ungefeuertem Motor gleich Null. Im Sinne der Anmeldung gleichbedeutend ist es jedoch, ein vorzeichenbehaftetes Bremsmoment zu verwenden, das bei frei mit konstanter Drehzahl laufendem Motor den Wert Null und bei maximalem Schub ein Drehmoment M_min kleiner Null besitzt. Die Gleichung zur Berechnung des relativen unlimitierten Wunschmoments erweitert sich in diesem Falle zu (M_soll M_min)/(M_max – M_min).
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln eines momentan an zumindest ein Rad des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments und ein Ermitteln eines momentan eingelegten Ganges des Handschaltgetriebes. In dieser Ausführungsform erfolgt somit das Ermitteln des Solldrehmoments M_soll durch Ermitteln des abtriebsseitigen Solldrehmoments unter Berücksichtigung des momentan eingelegten Ganges, d. h. unter Berücksichtigung des momentanen Übersetzungsverhältnisses des Handschaltgetriebes. Dadurch kann das direkte antriebsseitige Ermitteln des Solldrehmoments M_soll in dieser Ausführungsform entfallen.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln einer momentanen Sollbeschleunigung des Kraftfahrzeugs. Dadurch kann ebenfalls das direkte antriebsseitige Ermitteln von M_soll entfallen. Der Quotient wird in dieser Ausführungsform mit der verfügbaren Maximalbeschleunigung a_max gebildet, die sich wiederum mit Fahrzeugmasse, Übersetzungsverhältnis und Reifendurchmesser aus dem verfügbaren Maximalmoment, d. h. dem momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max ermitteln lässt. Der relative unlimitierte Fahrerwunsch ist in dieser Ausführungsform gegeben durch den Quotienten a_soll/a_max.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens beinhaltet das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln einer momentanen Stellung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Niederdrückungsgrades, und/oder ein Ermitteln einer momentanen Drehmomentenanforderung einer Geschwindigkeitsregelanlage des Kraftfahrzeugs. Weiterhin kann das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Klassifizieren eines momentanen Fahrtmodus nach fahrleistungsorientierter Fahrweise, insbesondere nach fahrleistungsoptimierter Fahrweise, oder nach kraftstoffverbrauchsorientierter Fahrweise, insbesondere nach kraftstoffverbrauchsoptimierter Fahrweise, beinhalten. Dadurch kann das momentan abzugebende Solldrehmoment M_soll in vorteilhafter Weise möglichst exakt unter Berücksichtigung der jeweiligen Betriebssituation des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
Das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max beinhaltet beispielsweise ein Ermitteln zumindest eines Parameters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem momentanen Luftdruck in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, einer momentanen Temperatur in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und einer momentanen Höhe, auf der sich das Kraftfahrzeug befindet.
Weiterhin kann das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor ein Ermitteln zumindest eines Parameters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem momentanen Wert eines Verbrennungsluftverhältnisses, eines momentanen Klopfwertes, eines momentanen Ladedruckes eines Abgasturboladers des Kraftfahrzeugs und einer benutzten Kraftstoffart für den Antriebsmotor, beinhalten. Falls der Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet ist, kann das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max ein Ermitteln eines momentanen Ladezustandes einer Energiespeichervorrichtung des Antriebsmotors beinhalten. Falls der Antriebsmotor als Hybridmotor ausgebildet ist, kann das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max ein Ermitteln aller genannten Parameter des Antriebsmotors beinhalten.
Die genannten Ausführungsformen ermöglichen, das momentan maximal abgebbare Drehmoment M_max durch Ermitteln der jeweiligen Umgebungsbedingungen beziehungsweise durch Ermitteln innermotorischer Einflussgrößen möglichst genau zu ermitteln.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Schalthinweis zum Schalten von einem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes in einen Gang mit einem, verglichen mit dem momentan eingelegten Gang größeren Übersetzungsverhältnis ausgegeben, falls der berechnete Quotient M_soll/M_max einen ersten vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Schaltpunktanzeige.
Der erste vorbestimmte Schwellenwert wird in einer Ausgestaltung in Abhängigkeit von einem momentanen Fahrtmodus ermittelt, d. h. es erfolgt beispielsweise ein Klassifizieren des Fahrtmodus nach fahrleistungsorientierter Fahrweise oder nach kraftstoffverbrauchsorientierter Fahrweise. Dadurch kann das Ausgeben des Schalthinweises wiederum in möglichst hohem Maße an die jeweilige Betriebssituation angepasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Schalthinweis zum Schalten von dem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes in einen Gang mit einem, verglichen mit dem momentan eingelegten Gang kleineren Übersetzungsverhältnis ausgegeben, falls der berechnete Quotient M_soll/M_max einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Der zweite vorbestimmte Schwellenwert ist dabei kleiner als der erste vorbestimmte Schwellenwert und wird wiederum in Abhängigkeit von einem momentanen Fahrtmodus ermittelt, d. h. es erfolgt wiederum ein Klassifizieren des Fahrtmodus nach fahrleistungsorientierter Fahrweise oder nach kraftstoffverbrauchsorientierter Fahrweise.
Das Übersetzungsverhältnis ist dabei in den oben genannten Ausführungsformen als Quotient aus der antriebsseitigen Drehzahl und der abtriebsseitigen Drehzahl beziehungsweise äquivalent dazu als Quotient aus dem abtriebsseitigen Drehmoment und dem antriebsseitigen Drehmoment festgelegt.
Der erste vorbestimmte Schwellenwert und/oder der zweite vorbestimmte Schwellenwert können in einer Speichervorrichtung des Kraftfahrzeugs abgelegt sein. Insbesondere kann der erste vorbestimmte Schwellenwert in einer ersten Kennlinie und/oder der zweite vorbestimmte Schwellenwert in einer zweiten Kennlinie abgelegt sein.
In einer weiteren Ausführungsform wird der relative unlimitierte Fahrerwunsch bei Hochschaltungen, d. h. bei einem Schalten von dem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes in einen Gang mit einem, verglichen mit dem momentan eingelegten Gang kleineren Übersetzungsverhältnis, nicht mit dem im aktuellen Gang anliegenden Wunschmoment M_soll und dem im aktuellen Gang verfügbaren Drehmoment M_max gebildet, sondern das Momentenverhältnis im Zielgang betrachtet. Beispielsweise wird für eine Hochschaltung aus dem zweiten in den dritten Gang das Motorwunschmoment betrachtet, das bei dem dann kleineren Übersetzungsverhältnis dem gleichen Raddrehmoment entspricht, wie das aktuelle Motormoment im zweiten Gang. Ebenfalls wird das verfügbare Maximalmoment für die dann niedrigere Motordrehzahl bestimmt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass Hochschaltungen typischerweise dann möglich sind, wenn der so gebildete Quotient den Wert Eins unterschreitet, was eine besonders einfache Abstimmung ermöglicht.
Das Ausgeben des Schalthinweises erfolgt beispielsweise mittels Ausgeben eines optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signals. Dadurch können die Insassen des Kraftfahrzeugs, insbesondere der Fahrer des Kraftfahrzeugs, in einfacher und zuverlässiger Weise den Schalthinweis erhalten.
Die Anmeldung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug, das ein Handschaltgetriebe aufweist. Zudem weist das Kraftfahrzeug eine erste Ermittlungsvorrichtung auf, die zum Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments M_soll ausgebildet ist. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug eine zweite Ermittlungsvorrichtung auf, die zum Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abgebbaren Drehmoments M_max ausgebildet ist. Ferner weist das Kraftfahrzeug eine dritte Ermittlungsvorrichtung auf, die zum Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max ausgebildet ist. Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug eine Ausgabevorrichtung auf, die zum Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max ausgebildet ist.
Das Kraftfahrzeug gemäß der Anmeldung weist die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß der Anmeldung genannten Vorteile auf, welche an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals aufgeführt werden. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen und der Antriebsmotor kann als Verbrennungsmotor oder als Elektromotor oder als Hybridmotor ausgebildet sein.
Ferner betrifft die Anmeldung ein Computerprogrammprodukt, das, wenn es auf einer Recheneinheit eines Kraftfahrzeugs mit einem Handschaltgetriebe ausgeführt wird, die Recheneinheit anleitet, folgende Schritte auszuführen. Die Recheneinheit wird zum Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments M_soll angeleitet. Weiterhin wird die Recheneinheit angeleitet zum Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abgebbaren Drehmoments M_max. Darüber hinaus wird die Recheneinheit zum Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max angeleitet. Ferner wird die Recheneinheit angeleitet zum Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max.
Des Weiteren betrifft die Anmeldung ein computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogrammprodukt gemäß der genannten Ausführungsform gespeichert ist.
Das Computerprogrammprodukt und das computerlesbare Medium gemäß der Anmeldung weisen die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß der Anmeldung genannten Vorteile auf, welche an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen nicht nochmals aufgeführt werden.
Ausführungsformen der Anmeldung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung;
2A zeigt ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung;
2B zeigt Komponenten des Kraftfahrzeugs gemäß 2A.
1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug mit einem Handschaltgetriebe gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen.
In einem Schritt 40 erfolgt ein Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments M_soll. Der Antriebsmotor kann dabei als Verbrennungsmotor oder als Elektromotor oder als Hybridmotor ausgebildet sein.
Das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll erfolgt beispielsweise durch unmittelbares, antriebsseitiges Ermitteln. Weiterhin kann das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln eines momentan an zumindest ein Rad des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments und ein Ermitteln eines momentan eingelegten Ganges des Handschaltgetriebes beinhalten.
In der gezeigten Ausführungsform beinhaltet das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln einer momentanen Stellung eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs in Form eines momentanen Niederdrückungsgrades des Fahrpedals. Verfügt das Kraftfahrzeug über eine Geschwindigkeitsregelanlage, beinhaltet das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll zumindest bei aktivierter Geschwindigkeitsregelanlage ein Ermitteln einer momentanen Drehmomentenanforderung der Geschwindigkeitsregelanlage. Weiterhin kann das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Klassifizieren eines Fahrtmodus nach fahrleistungsorientierter Fahrweise, insbesondere nach fahrleistungsoptimierter Fahrweise, oder nach kraftstoffverbrauchsorientierter Fahrweise, insbesondere nach kraftstoffverbrauchsoptimierter Fahrweise, beinhalten. Dies kann beispielsweise durch Ermitteln des momentan gewählten Betriebsmodus des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Sportmodus oder eines Sparmodus, erfolgen.
In einem Schritt 50 erfolgt ein Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abgebbaren Drehmoments M_max. Das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max beinhaltet dabei in der gezeigten Ausführungsform ein Ermitteln zumindest eines Parameters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem momentanen Luftdruck in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, einer momentanen Temperatur in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs und einer momentanen Höhe, auf der sich das Kraftfahrzeug befindet. Weiterhin beinhaltet das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max in der gezeigten Ausführungsform ein Ermitteln innermotorischer Parameter. Im Falle eines Verbrennungsmotors erfolgt dazu ein Ermitteln zumindest eines Parameters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem momentanen Wert eines Verbrennungsluftverhältnisses, eines momentanen Klopfwertes, einer Kraftstoffart des Verbrennungsmotors und gegebenenfalls eines momentanen Ladedruckes eines Abgasturboladers. Im Falle eines Elektromotors beinhaltet das Ermitteln des momentanen maximal abgebbaren Drehmoments M_max ein Ermitteln eines momentanen Ladezustandes einer Energiespeichervorrichtung des Elektromotors. Im Falle eines Hybridmotors können sämtliche genannten innermotorischen Parameter ermittelt werden.
In einem Schritt 60 wird ein Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max ermittelt. Dies erfolgt in der gezeigten Ausführungsform mittels Berechnen des Quotienten M_soll/M_max.
In einem Schritt 70 erfolgt ein Vergleichen des berechneten Quotienten M_soll/M_max mit einem ersten vorbestimmten Schwellenwert S₁ und einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert S₂. Der erste vorbestimmte Schwellenwert ist dabei größer als der zweite vorbestimmte Schwellenwert, d. h. es gilt S₁ > S₂. Beispielsweise gilt S₁ = 1,1 und S₂ = 0,7. Der Wert für den ersten vorbestimmten Schwellenwert S₁ von 1,1 ergibt sich in der gezeigten Ausführungsform aus Vollast im aktuellen Gang (relativer unlimitierter Fahrerwunsch = 1,0) plus einer Hysterese von 10% um zu häufiges Flackern bzw. Aufleuchten der Schaltanzeige zu vermeiden. Der Wert von 0,7 für den zweiten vorbestimmten Schwellenwert S₂ ergibt sich in der gezeigten Ausführungsform wie folgt: Es wird angenommen, dass der nächsthöhere Gang ein um 20% geringeres Übersetzungsverhältnis aufweist. Unter Vernachlässigung der Drehzahlabhängigkeit des maximalen Motormoments ergibt eine Hochschaltung bei relativem unlimitierten Fahrerwunsch von 0,8 im aktuellen Gang dann genau 1,0 (also Vollast) im Zielgang. Unter Berücksichtigung einer Hysterese von 10%, die bei Hochschaltungen zu subtrahieren ist, ergibt sich dann der Schwellenwert von 0,7.
Der erste vorbestimmte Schwellenwert S₁ und/oder der zweite vorbestimmte Schwellenwert S₂ können zudem in Abhängigkeit von dem momentanen Fahrtmodus ermittelt werden.
Falls M_soll/M_max < S₂ und damit eine Bedingung A erfüllt ist, erfolgt in einem Schritt 80 ein Ausgeben eines Hochschalthinweises, d. h. das Ausgeben eines Schalthinweises zum Schalten von dem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes in einen Gang mit kleinerem Übersetzungsverhältnis. Beispielsweise erfolgt ein Ausgeben eines Hinweises zum Schalten in den vierten Gang, falls momentan der dritte Gang eingelegt ist. Das Ausgeben des Hochschalthinweises erfolgt beispielsweise mittels Ausgeben eines optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signals.
Falls S₂ ≤ M_soll/M_max ≤ S₁ und damit eine Bedingung B erfüllt ist, unterbleibt das Ausgeben eines Schalthinweises, d. h. der momentan eingelegte Gang soll unverändert bleiben, wie dies in einem Schritt 90 gezeigt ist. Möglich ist es auch, dass beispielsweise durch ein optisches Signal angezeigt wird, dass der momentan eingelegte Gang unverändert bleiben kann.
Falls M_soll/M_max > S₁ und damit eine Bedingung C erfüllt ist, erfolgt in einem Schritt 100 ein Ausgeben eines Rückschalthinweises, d. h. ein Ausgeben eines Schalthinweises zum Schalten von dem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes in einen Gang mit einem größeren Übersetzungsverhältnis. Beispielsweise erfolgt ein Hinweis zum Schalten in den zweiten Gang, falls momentan der dritte Gang eingelegt ist. Das Ausgeben des Rückschalthinweises erfolgt wiederum beispielsweise mittels Ausgeben eines optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signals.
Das Verfahren gemäß der gezeigten Ausführungsform ermöglicht es somit, die Schaltpunktempfehlung aus einem „relativen unlimitierten Wunschmoment” abzuleiten. Zur Ermittlung dieses Wertes wird das Fahrerwunschmoment in Form von M_soll, welches bereits die Eingangsgrößen des Niederdrückungsgrades des Fahrpedals, der momentanen Drehmomentenanforderung der Geschwindigkeitsregelanlage und des momentanen Fahrtmodus berücksichtigt, dividiert durch das verfügbare maximale Motordrehmoment M_max. Dieses steht wiederum einer Motorsteuervorrichtung des Antriebsmotors für die jeweiligen Umgebungsbedingungen in Form der momentanen Höhe, des momentanen Luftdrucks und/oder der momentanen Temperatur und gegebenenfalls weiterer innermotorischer Einflussgrößen (Gemisch-Lambda, Klopfregelung, Turboaufladung) zur Verfügung. Das relative unlimitierte Wunschmoment ist dabei in der gezeigten Ausführungsform so definiert, dass es bei Fahrpedalposition Null und abgeschalteter Geschwindigkeitsregelanlage (Cruise Control) exakt gleich 0 ist und exakt bei der Motorvolllast den Wert 1 annimmt. Die Bezeichnung unlimitiert gibt an, dass bei Durchtreten des Fahrpedals über die Volllast hinaus auch größere Werte, typischerweise 2 bis 4, angenommen werden können, ebenso wenn die Fahrgeschwindigkeitsregelung die Zielgeschwindigkeit oder Zielbeschleunigung nicht einregeln kann.
Das Verfahren gemäß der gezeigten Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass mit einer Abstimmung unter Standardbedingungen auch unter exotischen Bedingungen eine äquivalente Leistung der Schaltpunktanzeige erreicht werden kann, ohne unter diesen Bedingungen Sonderabstimmungen vornehmen zu müssen. In einer Weiterbildung der Ausführungsform werden applizierbare Korrekturen oder eine Duplikation von Schaltkennlinien, d. h. Schaltkennlinien, die an unterschiedliche Fahrtmodi angepasst sind, beispielsweise an eine kraftstoffverbrauchsoptimierte Fahrweise, vorgehalten.
2A zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der Anmeldung.
Das Kraftfahrzeug 1 ist in der gezeigten Ausführungsform ein Personenkraftwagen und weist einen Antriebsmotor 3, der als Verbrennungsmotor ausgebildet ist, und ein Handschaltgetriebe 2 auf. In einer weiteren Ausführungsform ist der Antriebsmotor als Elektromotor oder als Hybridmotor ausgebildet. Bei einem Fahrzeug mit Hybridmotor ist das maximal verfügbare Drehmoment M_max aus der Summe der maximalen Drehmomente des Verbrennungsmotors und des Hybridmotors unter Berücksichtigung eventueller Übersetzungsverhältnisse und der momentanen Verfügbarkeit der jeweiligen Komponente, beispielsweise im Hinblick auf den Ladezustand der Energiespeichervorrichtung bei dem Elektromotor oder eine Auswahl eines so genannten Zero Emission Modes für den Verbrennungsmotors, zu ermitteln.
Weitere Einzelheiten des Kraftfahrzeugs 1 werden im Zusammenhang mit 2B näher erläutert.
Dazu zeigt 2B Komponenten des Kraftfahrzeugs gemäß 2A.
Das in 2B nicht näher dargestellte Kraftfahrzeug weist neben den bereits in 2A gezeigten Komponenten eine erste Ermittlungsvorrichtung 6 auf, die zum Ermitteln eines momentan von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abzugebenden Solldrehmoments M_soll ausgebildet ist. Die erste Ermittlungsvorrichtung 6 ist dazu in der gezeigten Ausführungsform über eine Signalleitung 21 mit einem Sensor 32, der zum Ermitteln eines Niederdrückungsgrades eines Fahrpedals 4 des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, verbunden. Weiterhin ist die erste Ermittlungsvorrichtung 6 über eine Signalleitung 20 mit einer Geschwindigkeitsregelanlage 5 verbunden. Dies ermöglicht das Ermitteln einer momentanen Drehmomentenanforderung der Geschwindigkeitsregelanlage 5 durch die erste Ermittlungsvorrichtung 6. Weiterhin ist die erste Ermittlungsvorrichtung 6 über eine Signalleitung 19 mit einem Sensor 12 verbunden, der zum Klassifizieren eines Fahrtmodus nach fahrleistungsorientierter Fahrweise oder nach kraftstoffverbrauchsorientierter Fahrweise ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Sensor 12 ermitteln, ob momentan ein Sportmodus oder ein Kraftstoffsparender Modus für das Kraftfahrzeug gewählt ist.
Weiterhin weist das Kraftfahrzeug eine zweite Ermittlungsvorrichtung 7 auf, die zum Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs abgebbaren Drehmoments M_max ausgebildet ist. Die zweite Ermittlungsvorrichtung 7 ist dazu in der gezeigten Ausführungsform über eine Signalleitung 25 mit einem Luftdrucksensor 13 verbunden, der zum Ermitteln des Luftdrucks in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Weiterhin ist die zweite Ermittlungsvorrichtung 7 über eine Signalleitung 26 mit einem Temperatursensor 14 verbunden, der zum Ermitteln der Temperatur in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Zudem ist die dritte Ermittlungsvorrichtung 7 über eine Signalleitung 27 mit einem Höhenmesser 15 verbunden, der zum Ermitteln der momentanen Höhe, auf der sich das Kraftfahrzeug befindet, ausgebildet ist.
Darüber hinaus ist die zweite Ermittlungsvorrichtung 7 zum Ermitteln innermotorischer Einflussgrößen über eine Signalleitung 28 mit einer Lambdasonde 16, über eine Signalleitung 29 mit einem Klopfsensor 17 und über eine Signalleitung 30 mit einem Drucksensor 18, der zum Ermitteln eines momentanen Ladedruckes eines nicht näher dargestellten Abgasturboladers des Antriebsmotors ausgebildet ist, verbunden. Ist der Antriebsmotor als Elektromotor oder als Hybridmotor ausgebildet, kann die zweite Ermittlungsvorrichtung 7 zum Ermitteln eines momentanen Ladezustandes einer Energiespeichervorrichtung des Antriebsmotors ausgebildet sein.
Das Kraftfahrzeug weist zudem eine dritte Ermittlungsvorrichtung 8 auf, die zum Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max ausgebildet ist. Die dritte Ermittlungsvorrichtung 8 ist dazu über eine Signalleitung 22 mit der ersten Ermittlungsvorrichtung 6 und über eine Signalleitung 23 mit der zweiten Ermittlungsvorrichtung 7 verbunden.
Weiterhin ist die dritte Ermittlungsvorrichtung 8 in der gezeigten Ausführungsform zum Vergleichen des ermittelten Verhältnisses mit einem ersten vorbestimmten Schwellenwert S₁ und einem zweiten vorbestimmten Schwellenwert S₂, die jeweils in einer Speichervorrichtung 31 abgelegt sind, ausgebildet.
Die erste Ermittlungsvorrichtung 6, die zweite Ermittlungsvorrichtung 7 und die dritte Ermittlungsvorrichtung 8 sind beispielsweise Bestandteil einer nicht näher dargestellten Motorsteuervorrichtung des Antriebsmotors.
Darüber hinaus weist das Kraftfahrzeug eine Ausgabevorrichtung 9 auf, die zum Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max ausgebildet ist. Die Ausgabevorrichtung 9 ist dazu über eine Signalleitung 24 mit der dritten Ermittlungsvorrichtung 8 verbunden und beispielsweise zum Ausgeben eines optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signals ausgebildet. Beispielsweise ist die Ausgabevorrichtung 9 Bestandteil eines Kombiinstruments oder eines Informations- und Unterhaltungssystems des Kraftfahrzeugs.
Zudem weist das Kraftfahrzeug in der gezeigten Ausführungsform eine Recheneinheit 10 und ein computerlesbares Medium 11 auf, wobei auf dem computerlesbaren Medium 11 ein Computerprogrammprodukt gespeichert ist, das, wenn es auf der Recheneinheit 10 ausgeführt wird, die Recheneinheit 10 anleitet, die im Zusammenhang mit den Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Anmeldung genannten Schritte, insbesondere die Schritte des Verfahrens gemäß 1, mittels den dabei genannten Elementen auszuführen. Dazu ist die Recheneinheit 10 in einer nicht näher dargestellten Weise direkt oder indirekt mit den entsprechenden Elementen verbunden.
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Handschaltgetriebe
3: Antriebsmotor
4: Fahrpedal
5: Geschwindigkeitsregelanlage
6: Ermittlungsvorrichtung
7: Ermittlungsvorrichtung
8: Ermittlungsvorrichtung
9: Ausgabevorrichtung
10: Recheneinheit
11: Medium
12: Sensor
13: Luftdrucksensor
14: Temperatursensor
15: Höhenmesser
16: Lambdasonde
17: Klopfsensor
18: Drucksensor
19: Signalleitung
20: Signalleitung
21: Signalleitung
22: Signalleitung
23: Signalleitung
24: Signalleitung
25: Signalleitung
26: Signalleitung
27: Signalleitung
28: Signalleitung
29: Signalleitung
30: Signalleitung
31: Speichervorrichtung
32: Sensor
40: Schritt
50: Schritt
60: Schritt
70: Schritt
80: Schritt
90: Schritt
100: Schritt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19637210 B4 [0002]

Claims

Verfahren zum Ausgeben eines Schalthinweises bei einem Kraftfahrzeug (1) mit einem Handschaltgetriebe (2), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: – Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abzugebenden Solldrehmoments M_soll, Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abgebbaren Drehmoments M_max, – Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max, – Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln des Verhältnisses zwischen dem ermittelten abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max mittels Berechnen eines Quotienten M_soll/M_max erfolgt und wobei das Ausgeben des Schalthinweises in Abhängigkeit von dem berechneten Quotienten M_soll/M_max erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln eines momentan an zumindest ein Rad des Kraftfahrzeugs (1) abzugebenden Solldrehmoments und ein Ermitteln eines momentan eingelegten Ganges des Handschaltgetriebes (2) beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Ermitteln einer momentanen Stellung eines Fahrpedals (4) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder ein Ermitteln einer momentanen Drehmomentenanforderung einer Geschwindigkeitsregelanlage (5) des Kraftfahrzeugs (1) beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des momentan abzugebenden Solldrehmoments M_soll ein Klassifizieren eines Fahrtmodus nach fahrleistungsorientierter Fahrweise oder nach kraftstoffverbrauchsorientierter Fahrweise beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max ein Ermitteln zumindest eines Parameters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem momentanen Luftdruck in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (1), einer momentanen Temperatur in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) und einer momentanen Höhe, auf der sich das Kraftfahrzeug (1) befindet, beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln des momentan maximal abgebbaren Drehmoments M_max ein Ermitteln zumindest eines Parameters, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem momentanen Wert eines Verbrennungsluftverhältnisses, eines momentanen Klopfwertes und eines momentanen Ladedruckes eines Abgasturboladers, beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei ein Schalthinweis zum Schalten von einem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes (2) in einen Gang mit einem größeren Übersetzungsverhältnis ausgegeben wird, falls der berechnete Quotienten M_soll/M_max einen ersten vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste vorbestimmte Schwellenwert in Abhängigkeit von einem momentanen Fahrtmodus ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei ein Schalthinweis zum Schalten von dem momentan eingelegten Gang des Handschaltgetriebes (2) in einen Gang mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis ausgegeben wird, falls der berechnete Quotient M_soll/M_max einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der zweite vorbestimmte Schwellenwert in Abhängigkeit von einem momentanen Fahrtmodus ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausgeben des Schalthinweises mittels Ausgeben eines optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Signals erfolgt.
Kraftfahrzeug aufweisend – ein Handschaltgetriebe (2), – eine erste Ermittlungsvorrichtung (6) ausgebildet zum Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abzugebenden Solldrehmoments M_soll, – eine zweite Ermittlungsvorrichtung (7) ausgebildet zum Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abgebbaren Drehmoments M_max, – eine dritte Ermittlungsvorrichtung (8) ausgebildet zum Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max, – eine Ausgabevorrichtung (9) ausgebildet zum Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max.
Computerprogrammprodukt, das, wenn es auf einer Recheneinheit (10) eines Kraftfahrzeugs (1) mit einem Handschaltgetriebe (2) ausgeführt wird, die Recheneinheit (10) anleitet, folgende Schritte auszuführen: – Ermitteln eines momentan von einem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abzugebenden Solldrehmoments M_soll, – Ermitteln eines momentan maximal von dem Antriebsmotor (3) des Kraftfahrzeugs (1) abgebbaren Drehmoments M_max, – Ermitteln eines Verhältnisses zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max, – Ausgeben eines Schalthinweises in Abhängigkeit von dem ermittelten Verhältnis zwischen dem ermittelten momentan abzugebenden Solldrehmoment M_soll und dem ermittelten momentan maximal abgebbaren Drehmoment M_max.
Computerlesbares Medium, auf dem ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 14 gespeichert ist.