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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Getriebesteuerungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10 und ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
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Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und setzt so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats um. Das Getriebe stellt das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats an einem Abtrieb des Antriebsstranges bereit.
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Zur Vermeidung von Personenschäden einer ein Fahrzeug betätigenden/fahrenden Person müssen unzulässig negative Abtriebsdrehzahlgradienten erkannt werden, um dann, wenn ein unzulässig negativer Abtriebsdrehzahlgradient vorliegt, das Getriebe in einen definierten Zustand wie beispielsweise einen Neutral-Zustand (Leerlauf-Zustand) zu überführen. Insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen, wie Bau-, Forst- oder Landmaschinen, oder Personen- oder Nutzfahrzeugen im niedrigen Kostensegment bereitet die robuste Erkennung von unzulässigen negativen Abtriebsdrehzahlgradienten Schwierigkeiten, was insbesondere dadurch begründet ist, dass bei diesen Fahrzeugen, wie zum Beispiel bei Landmaschinen und Baumaschinen, Raddrehzahlsensoren, Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren und elektronische Regelsysteme wie ein ABS-System und ein ESP-System nicht verbaut und damit nicht verfügbar sind. Daher wird bei mobilen Arbeitsmaschinen zur Erkennung eines unzulässig negativen Abtriebsdrehzahlgradienten so vorgegangen, dass aus mindestens einer Drehzahl eine Abtriebsdrehzahl und aus der Abtriebsdrehzahl ein Abtriebsdrehzahlgradient ermittelt wird. Dieser Abtriebsdrehzahlgradient wird nach der Praxis mit einem Schwellwert verglichen, wobei dann, wenn der aktuelle Abtriebsdrehzahlgradient größer als ein Schwellwert ist, mindestens eine Stellgröße ermittelt wird, um das Getriebe zur Vermeidung von Personenschäden in den definierten Zustand zu überführen. Diese aus der Praxis bekannte Vorgehensweise verfügt über den Nachteil, dass lediglich kurz anhaltende Veränderungen der Abtriebsdrehzahl bereits zu einem hohen negativen Abtriebsdrehzahlgradienten führen können, so dass zur Vermeidung einer unerwünschten Beeinflussung des Getriebezustands der Schwellwert entsprechend hoch gesetzt werden muss.
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Ferner erfordert die Ermittlung eines Gradienten einer Drehzahl stets die mathematische Differenzierung eines Messsignals, wodurch Rauschanteile im zu differenzierenden Abtriebsdrehzahlsignal verstärkt werden, da eine solche Differenzierung einer Hochpassfilterung entspricht. Daraus folgt, dass die Überprüfung, ob der Abtriebsdrehzahlgradient einen Schwellwert überschreitet oder nicht, stark von verrauschten Frequenzbestandteilen des Abtriebsdrehzahlsignals abhängig ist.
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Es besteht daher bedarf an einem neuartigen Verfahren zum Betreiben eines Getriebes und an einer entsprechenden Getriebesteuerungseinrichtung.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Getriebes und eine neuartige Getriebesteuerungseinrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird das oder jedes Stellsignal für das Getriebe weiterhin abhängig von einer Nachhaltigkeitsgröße ermittelt, die abhängig von vergangenen bzw. zurückliegenden abtriebsseitigen Drehzahlen bestimmt wird.
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Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, eine abtriebsseitige Drehzahl zu ermitteln und sowohl eine die Heftigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl als auch eine die Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierende Größe zu ermitteln, wobei das oder jedes Stellsignal für das Getriebe, mit Hilfe dessen das Getriebe insbesondere zur Vermeidung von Personenschäden in einen definierten Zustand überführt werden kann, sowohl abhängig von der Heftigkeitsgröße als auch abhängig von der Nachhaltigkeitsgröße ermittelt wird. Hierdurch ist es sicher und zuverlässig möglich, solche Betriebszustände, die ein Überführen des Getriebes in den definierten Zustand erfordern, von solchen Betriebszuständen, die eine solche Beeinflussung des Getriebes nicht erfordern, zu unterscheiden. Solche Betriebszustände, in welchen das Getriebe typischerweise nicht in den definierten Betriebszustand zur Vermeidung von Personenschäden überführt werden muss, zeichnen sich typischerweise dadurch aus, dass zwar der Gradient der abtriebsseitigen Drehzahl sich stark bzw. heftig ändert, diese Änderung jedoch nur relativ kurz und demnach nicht nachhaltig ist.
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Weitere Zustände, die keine Überführung des Getriebes in den definierten Betriebszustand zur Vermeidung von Personenschäden erfordern, sind solche, in welchen zwar relativ lange und damit ein nachhaltiger jedoch ein relativ geringer und damit wenig heftiger Gradient der abtriebsseitigen Drehzahl vorliegt.
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In solchen Fällen hingegen, in welchen lange und damit nachhaltig ein starker und damit heftiger Gradient der Abtriebsdrehzahl ermittelt wird bzw. vorliegt, muss das Getriebe zur Vermeidung von Personenschäden zuverlässig in den definierten Betriebszustand überführt werden. Dies ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren einfach und zuverlässig möglich.
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Bei dem definierten Zustand des Getriebes kann es sich insbesondere um einen Leerlaufzustand handeln, d.h. einen Zustand, bei dem ein Antrieb von einem Abtrieb des Getriebes getrennt ist. Alternativ kann der definierte Zustand auch ein vorbestimmter Schaltzustand sein, beispielsweise eine relativ hoher oder niedrige Übersetzungsstufe des Getriebes. Bei der abtriebsseitigen Drehzahl kann es sich insbesondere um eine Getriebeausgangsdrehzahl des Getriebes handeln, d.h. um die Drehzahl an einer Ausgangswelle des Getriebes, oder um eine Raddrehzahl des Fahrzeugs, d.h. einer Drehzahl an einem Antriebsrad des Fahrzeugs. Die Ermittlung der abtriebsseitigen Drehzahl erfolgt hierbei bevorzugt durch Auswertung von Sensordaten eines abtriebsseitigen Drehzahlsensors (Getriebeausgangsdrehzahlsensor, Raddrehzahlsensor etc.), kann alternativ oder zusätzlich jedoch auch durch Auswertung von Sensordaten anderer Drehzahlsensoren erfolgen, beispielsweise antriebsseitiger Drehzahlsensoren, welche unter Berücksichtigung von Randbedingungen, wie beispielsweise einer zwischengeschalteten Übersetzung, in die abtriebsseitige Drehzahl umgerechnet werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die abtriebsseitige Drehzahl oberhalb einer Drehzahlschwelle durch Auswertung von Sensordaten eines abtriebsseitigen Drehzahlsensors, insbesondere Getriebeausgangsdrehzahlsensor oder Raddrehzahlsensor, ermittelt und unterhalb der Drehzahlschwelle durch Auswertung von Sensordaten eines oder mehrerer anderer Getriebe- und/oder Fahrzeugdrehzahlsensoren unter Berücksichtigung einer momentanen Übersetzung zwischen der Drehzahlerfassungsposition des entsprechenden anderen Getriebe- und/oder Fahrzeugdrehzahlsensors und der Drehzahlerfassungsposition des Getriebeausgangsdrehzahlsensors. Hierdurch kann zuverlässig bei allen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs die abtriebsseitige Drehzahl ermittelt werden, sogar bei Drehzahlen, die unterhalb einer physikalischen Erfassungsschwelle des abtriebsseitigen Drehzahlsensors liegen.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Heftigkeitsgröße abhängig von einem aktuellen Gradienten der abtriebsseitigen Drehzahl ermittelt, wobei die Nachhaltigkeitsgröße abhängig von vergangenen bzw. zurückliegenden Gradienten der abtriebsseitigen Drehzahl ermittelt wird. Dann, wenn die Heftigkeitsgröße abhängig vom aktuellen Gradienten der abtriebsseitigen Drehzahl und die Nachhaltigkeitsgröße abhängig von zurückliegenden Gradienten der abtriebsseitigen Drehzahl ermittelt werden, ist eine besonders vorteilhafte Überführung des Getriebes in einen definierten Zustand möglich, um nur in solchen Betriebszuständen des Fahrzeugs, in welchen Personenschäden wahrscheinlich sind, das Getriebe zu beeinflussen und in den definierten Betriebszustand zu überführen.
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Vorzugsweise wird die Heftigkeitsgröße dn nach der Formel
dn(k) = |(n(k) – (n(k – ∆T))/∆T| und die Nachhaltigkeitsgröße ∆n nach einer der Formeln
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ermittelt, wobei n die abtriebsseitige Drehzahl, k ein Zeitindex, ∆T ein Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Werten der abtriebsseitigen Drehzahl und dnx eine Konstante größer als Null ist. Mit M ist die Anzahl der Berechnungszyklen bezeichnet, in welchen jeweils die Heftigkeitsgröße dn bzw. die Nachhaltigkeitsgröße ∆n ermittelt wurde. Die Bestimmung Heftigkeitsgröße und der Nachhaltigkeitsgröße nach den obigen Formeln ist einfach, zuverlässig und daher bevorzugt.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird das oder jedes Stellsignal für das Getriebe abhängig von der Heftigkeitsgröße und abhängig von der Nachhaltigkeitsgröße derart ermittelt, dass überprüft wird, ob das Wertepaar aus der Heftigkeitsgröße und der Nachhaltigkeitsgröße größer als ein kennlinienabhängiger Schwellwert ist, wobei dann, wenn eine Schwellwertüberschreitung vorliegt oder für mehr als eine definierte Anzahl aufeinanderfolgender Zyklen vorliegt, ein Statussignal zur Ermittlung des oder jedes Stellsignals für das Getriebe gesetzt wird, wohingegen dann, wenn die Schwellwertüberschreitung nicht vorliegt oder für weniger als eine definierte Anzahl aufeinanderfolgender Zyklen vorliegt, das Statussignal nicht gesetzt wird. Eine solche Bestimmung des Statussignals auf Grundlage eines Wertepaars aus der Heftigkeitsgröße und der Nachhaltigkeitsgröße ist einfach und zuverlässig.
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Vorzugsweise wird das Statussignal zur Ermittlung des oder jedes Stellsignals für das Getriebe auf Grundlage von Verzögerungssignalen plausibilisiert, wobei dann, wenn das Statussignal plausibel ist, das Statussignal gesetzt bleibt, und wobei dann, wenn das Statussignal nicht plausibel ist, das Statussignal zurückgesetzt bzw. gelöscht wird. Eine Plausibilisierung des Statussignals kann die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöhen.
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Vorzugsweise erfolgen die Ermittlung des Statussignals und gegebenenfalls die Plausibilisierung des Statussignals redundant. Eine redundante Ermittlung des Statussignals sowie gegebenenfalls redundante Plausibilisierung desselben können die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöhen.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird auf Grundlage des Statussignals sowie eines gegebenenfalls redundanten Statussignals ermittelt, welches Element des Getriebes angesteuert werden muss, um das Getriebe in den definierten Zustand zu überführen, wobei abhängig hiervon das oder jedes Stellsignal für das Getriebe ermittelt wird. Eine solche Ermittlung der anzusteuernden Elemente des Getriebes auf Grundlage des Statussignals bzw. auf Grundlage des gegebenenfalls redundanten Statussignals sowie die Generierung des oder jedes Stellsignals für das oder jedes anzusteuernde Element des Getriebes erlaubt eine besonders vorteilhafte Beeinflussung des Getriebes und Überführung desselben in den definierten Zustand.
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Die erfindungsgemäße Getriebesteuerungseinrichtung ist in Patentanspruch 10 und das erfindungsgemäße Fahrzeug ist in Patentanspruch 11 definiert.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine Bockschaltbild zur Verdeutlichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Getriebesteuerungseinrichtung bzw. des Verfahrens zum Betreiben eines Getriebes;
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2 ein Detail des Bockschaltbilds der 1;
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3 ein weiteres Detail des Bockschaltbilds der 1;
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4 eine vorteilhafte Weiterbildung des Bockschaltbilds der 1 zur weiteren Verdeutlichung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Getriebesteuerungseinrichtung bzw. des Verfahrens zum Betreiben eines Getriebes.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Getriebes eines Fahrzeugs, insbesondere eines als mobile Arbeitsmaschine ausgebildeten Fahrzeugs oder eines Personen- oder Nutzfahrzeugs. Eine solche mobile Arbeitsmaschine kann zum Beispiel eine Landmaschine, wie zum Beispiel ein Ackerschlepper oder ein Mähdrescher, oder eine Baumaschine, wie zum Beispiel ein Muldenkipper oder ein Radlader, sein.
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Ein solches Fahrzeug verfügt über eine Antriebsaggregat, beispielsweise einen Verbrennungsmotor und/oder eine Elektromaschine, und ein zwischen das Antriebsaggregat und einen Fahrzeugabtrieb, beispielsweise Antriebsräder oder Gleisketten, geschaltetes Getriebe, wobei der Betrieb, i.e. eine Übersetzung des Getriebes von einer Getriebesteuerungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird. Bei dem Getriebe handelt es sich demzufolge bevorzugt um ein Gangwechselgetriebe bzw. Getriebe mit veränderbarer Übersetzung zwischen Getriebeantrieb und -abtrieb. Das mittels des Verfahrens generierte Stellsignal dient daher bevorzugt zur Betätigung von Schaltelementen des Getriebes zum Wechseln der Getriebegänge bzw. -übersetzung und/oder zum gezielten Einlegen eines Leerlaufs des Getriebes. Die vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details zum Betreiben eines Getriebes eines Fahrzeugs bzw. einer Getriebesteuerungseinrichtung, mit Hilfe derer insbesondere zur Vermeidung von Personenschäden unzulässige Abtriebsdrehzahlgradienten vermieden werden können.
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Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, mindestens eine abtriebsseitige Drehzahl, vorzugsweise eine Getriebeabtriebsdrehzahl, zu ermitteln, wobei einerseits eine die Heftigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierende Größe und andererseits eine die Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierende Größe ermittelt wird, und wobei abhängig von der die Heftigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierenden Größe sowie abhängig von der die Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierende Größe mindestens ein Stellsignal für das Getriebe des Fahrzeugs ermittelt wird, um das Getriebe in einen definierten Zustand zu überführen. Die die Heftigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierende Größe wird als Heftigkeitsgröße bezeichnet, die abhängig von der aktuellen abtriebsseitigen Drehzahl bestimmt wird. Die die Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentierende Größe wird als Nachhaltigkeitsgröße bezeichnet, die abhängig von vergangenen bzw. zurückliegenden abtriebsseitigen Drehzahlen bestimmt wird, ermittelt wird. Es wird demnach erfindungsgemäß nicht nur ein aktueller Wert einer die abtriebsseitige Drehzahl repräsentierenden Größe ermittelt und berücksichtigt, vielmehr auch ein Wert bezüglich der Historie der die abtriebsseitige Drehzahl repräsentierenden Größe ermittelt und berücksichtigt.
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Auf diesbezügliche Details der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 4 eingegangen.
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1 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Getriebes eines Fahrzeugs bzw. einer Getriebesteuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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In einem Block 1 des Signalflussdiagramms der 1 wird auf Grundlage mindestens einer Drehzahl 2 des Getriebes in einem Block 3 ein Statussignal 4 ermittelt, auf Grundlage dessen ein Stellglied für das Getriebe ermittelt wird, um das Getriebe in einen definierten Zustand zu überführen.
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Hierbei wird, wie im Blockschaltbild der 2 gezeigt, vorgegangen, wobei aus mindestens einer Drehzahl 2 des Getriebes in einem Block 5 eine abtriebsseitige Drehzahl 6 ermittelt wird. In einem Block 7 wird auf Grundlage dieser abtriebsseitigen Drehzahl 6 die Heftigkeitsgröße 8 ermittelt. In einem Block 9 wird parallel hierzu die Nachhaltigkeitsgröße 10 ermittelt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die abtriebsseitige Drehzahl 6 auch direkt auf Grundlage der Sensordaten eines abtriebsseiten Drehzahlsensors ermittelt werden.
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Im Block 7 wird als Heftigkeitsgröße 8 bzw. als Größe, welche die Heftigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl repräsentiert, vorzugsweise ein aktueller Gradient der abtriebsseitigen Drehzahl 6 ermittelt bzw. bestimmt, vorzugsweise nach folgender Formel: dn(k) = |(n(k) – (n(k – ∆T))/∆T| wobei dn die Heftigkeitsgröße, n die abtriebsseitige Drehzahl, k ein Zeitindex und ∆T ein Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Werten der abtriebsseitigen Drehzahl ist.
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In Block
9, in welchem die Nachhaltigkeitsgröße
10 bzw. die Größe über die Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl ermittelt wird, wird die Nachhaltigkeitsgröße
10 vorzugsweise nach einer der folgenden Formeln ermittelt:
wobei ∆n die Nachhaltigkeitsgröße und dnx eine Konstante größer als Null ist und M eine Anzahl von Berechnungszyklen ist, in welchen jeweils die entsprechende Heftigkeitsgröße dn bzw. Nachhaltigkeitsgröße ∆n berechnet wurde.
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Die Heftigkeitsgröße 8 sowie die Nachhaltigkeitsgröße 10 werden gemäß 2 einem Block 11 zur Verfügung gestellt, welcher das Statussignal 4 zur Ermittlung des über jedes Stellsignal für das Getriebe bereitstellt, wobei dabei in Block 11 überprüft wird, ob ein Wertepaar aus der Heftigkeitsgröße 8 sowie die Nachhaltigkeitsgröße 10 größer als ein kennlinienabhängiger Schwellwert ist. Dann, wenn festgestellt wird, dass eine solche Schwellwertüberschreitung vorliegt, oder dann, wenn für mehr als eine definierte Anzahl aufeinanderfolgender Auswertezyklen eine solche Schwellwertüberschreitung vorliegt, wird das Statussignal 4 zur Ermittlung des oder jedes Stellsignals für das Getriebe gesetzt.
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Dann hingegen, wenn die Schwellwertüberschreitung nicht vorliegt oder für weniger als eine definierte Anzahl aufeinanderfolgender Auswertezyklen vorliegt, wird das entsprechende Statussignal 4 nicht gesetzt.
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In der bevorzugten Ausführungsform der hier vorliegenden Erfindung wird das in Block 3 ermittelte Statussignal 4 zur Plausibilisierung einem Block 12 zur Verfügung gestellt, wobei die Plausibilisierung des in Block 3 ermittelten Statussignals 4 in Block 12 auf Grundlage von Verzögerungssignalen 13 plausibilisiert wird. Bei dieser Plausibilisierung des in Block 3 generierten bzw. ermittelten Statussignals 4 wird in Block 12 ein plausibilisiertes Statussignal 14 bereitgestellt, wobei die Plausibilisierung in Block 12 im Detail in 3 gezeigt ist.
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Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Plausibilisierung des in Block 3 generierten Statussignals 4 in Block 12 auf Grundlage von Verzögerungssignalen 13, die dem Block 12 bereitgestellt werden, wobei es sich hierbei um ein Bremspedalsignal und/oder ein Fahrgeschwindigkeitssignal und/oder um ein Beschleunigungssignal bzw. Verzögerungssignal des Fahrzeugs handeln kann.
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Die prinzipiell verfügbaren Verzögerungssignale 13, welche dem Block 12 bereitgestellt werden, werden in einem Block 15 selektiert, so dass demnach in Block 15 entschieden wird, welches bzw. welche der aktuell zur Verfügung stehenden Verzögerungssignale 13 tatsächlich zur Plausibilisierung verwendet wird bzw. werden. So zeigt 3, dass der Block 15 aus der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Verzögerungssignale 13 zur Plausibilisierung Verzögerungssignale 13', 13" und 13"' auswählt und zur weiteren Verarbeitung ausgibt.
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In einem konkreten Anwendungsfall gibt der Block 15 als zur Plausibilisierung zu verwendendes Verzögerungssignal 13' eine Abtriebsdrehzahl aus, die nachfolgend in einem Block 16 einem Schwellwertvergleich unterzogen wird. Dann, wenn der Betrag der Abtriebsdrehzahl 13' unterhalb einer frei wählbaren Schwelle liegt, gibt der Block 16 ein Statussignal 17 aus, das in einer nachfolgenden logischen Verknüpfung 18 zu einem Rücksetzen bzw. Löschen des Statussignals 4 führt. Dann hingegen, wenn der Betrag der Abtriebsdrehzahl 13' größer als die frei wählbare Schwelle wird, kann das Statussignal 17 das Statussignal 4 nicht löschen, so dass dasselbe dann gesetzt bleibt.
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Dieser Auswertung der Abtriebsdrehzahl 13' als Verzögerungssignal 13 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zum Beispiel bei Baumaschinen wie Radladern ein häufiger Anwendungsfall ist, dass der Radlader mit seiner Ladeschaufel in ein Haufwerk aus Schüttgut einsticht, und zwar bei Geschwindigkeiten, die kleiner als ein Grenzwert von zum Bespiel 15 km/h sind. In diesem Anwendungsfall soll dann der Betrieb des Getriebes nicht beeinflusst werden, da keine Personengefährdung vorliegt. In diesem Fall würde dann die Überführung des Getriebes in den definierten Zustand die Funktionsfähigkeit des Radladers beeinträchtigen. Dies kann über die Plausibilisierung in Block 16 vermieden werden.
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In Block 15 der 3 wird als weiteres Verzögerungssignal 13 ein Bremspedalbetätigungssignal 13" selektiert, wobei nachfolgend in einem Block 19 ein Schwellwertvergleich für das Bremssignal 13" erfolgt, um zu entscheiden, ob der Abtriebsdrehzahlgradient durch den Fahrer, nämlich durch eine fahrerseitige Bremspedalbestätigung, hervorgerufen wurde oder nicht. Wird festgestellt, dass der Abtriebsdrehzahlgradient durch eine fahrerseitige Betätigung des Bremspedals verursacht wird, so wird in Block 19 ein Statussignal 20 generiert, welches zu einem Zurücksetzen bzw. Löschen des Statussignals 4 in der logischen Verknüpfung 18 führt, da dann die Heftigkeit und/oder Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl fahrerseitig verursacht ist und keine Gefahr für Personen vorliegt. Dann hingegen, wenn in Block 19 festgestellt wird, dass das Bremspedalsignal 13" nicht für die Heftigkeit und Nachhaltigkeit der abtriebsseitigen Drehzahl verantwortlich ist, wird in Block 19 ein Statussignal 20 ausgegeben, welches in der logischen Verknüpfung 18 nicht zu einen Löschen bzw. Zurücksetzen des Statussignals führt, welches demnach das Statussignal 4 gesetzt hält.
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Weiterhin wird in Block 15 der 3 zur Plausibilisierung als weiteres Verzögerungssignal ein aktuell anliegendes Abtriebsdrehzahlsignal 13''' selektiert, wobei dieses aktuell anliegende Abtriebsdrehzahlsignal 13''' einerseits unmittelbar einem Block 21 und andererseits mittelbar dem Block 21 über einen als Halteglied ausgebildeten Block 22 zugeführt wird. In Block 22 wird das aktuell anliegende Abtriebsdrehzahlsignal 13''' für eine definierte Zeitspanne gespeichert bzw. gehalten, um in Block 21 einen Vergleich des aktuellen Abtriebsdrehzahlsignals 13''' mit einem Abtriebsdrehzahlsignal 13'''' vorzunehmen, welches eine definierte Zeitspanne zuvor gültig bzw. anliegend war.
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In Block 21 erfolgt demnach ein Schwellwertvergleich eines aktuellen Abtriebsdrehzahlsignals 13''' mit einem eine definierte Zeitspanne zuvor gültigen Abtriebsdrehzahlsignal 13'''', welches vom Halteglied des Blocks 22 ausgegeben wird. In Block 21 erfolgt auf Grundlage eines Schwellwertvergleichs dieser beiden Antriebsdrehzahlsignale 13''' und 13'''' die Ausgabe eines Statussignals 23, welches in der logischen Verknüpfung 18 verwendet wird, um das in Block 3 generierte Statussignal 4 zu plausibilisieren.
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Ein möglicher Anwendungsfall für die Verwendung des Statussignals 23 zur Plausibilisierung des in Block 3 erzeugten Statussignals 4 liegt zum Beispiel bei als Muldenkippern ausgeführten Baumaschinen vor, zum Beispiel im Betrieb bei auf Glatteis blockierende Rädern. In diesem Fall ist dann zur Plausibilisierung nicht nur das aktuelle Abtriebsdrehzahlsignal 13''' sondern auch das eine definierte Zeitspanne zuvor gültige Abtriebsdrehzahlsignal 13'''' zur Plausibilisierung von Bedeutung, nämlich um zu überprüfen, mit welcher Geschwindigkeit sich der Muldenkipper vor dem Blockieren des Abtriebs bewegt hat. Liegt beim Blockierfall auf Glatteis eine die definierte Zeitspanne zuvor gültige Geschwindigkeit des Muldenkippers oberhalb eines Grenzwerts, so kann durch Beeinflussung des Getriebes, nämlich durch Überführung desselben in einen definierten Neutralzustand, ein Blockieren der Räder aufgehoben und demnach eine bessere Kontrollierbarkeit des Fahrzeugs gewährleistet werden.
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Wie bereits ausgeführt, gibt der Block 12 als Ausgangsgröße ein plausibilisiertes Statussignal 14 aus, wobei dieses plausibilisierte Statussignal 14 einerseits einem Block 24 bereitgestellt wird und andererseits unmittelbar auf zum Beispiel einem CAN-Datenbus 29 bereitgestellt wird.
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Im Block 24 wird auf Grundlage des plausibilisierten Statussignals 14 sowie auf Grundlage einer gegebenenfalls vorhandenen weiteren Eingangsgröße 25 bestimmt, welches Element bzw. welche Elemente des Getriebes angesteuert werden müssen, um das Getriebe in den definierten Betriebszustand zu überführen. Bei diesen Elementen kann es sich um Schaltelemente des Getriebes handeln, so zum Beispiel um Kupplungen oder Bremsen. Weiterhin kann es sich hierbei um Elemente zur stufenlosen Übersetzungsverstellung eines Getriebes sowie um Momente zur Drehmomentlimitierung handeln.
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Der Block 24 gibt demnach als Ausgangsgrößen 26, die einem Block 27 als Eingangsgrößen dienen, diejenigen Elemente des Getriebes aus, die beeinflusst werden müssen, um Getriebe in den definierten Betriebszustand zu überführen.
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In Block 27 wird dann für diese in Block 24 bestimmten Elemente jeweils mindestens ein Stellsignal generiert, um das Getriebe durch Ansteuerung der entsprechenden Elemente in den definierten Betriebszustand zu überführen, wobei diese Stellsignale von Block 27 als Ausgangsgröße 28 ausgegeben werden.
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4 zeigt eine Variante der Erfindung, in welcher die Bestimmung des Statussignals 4 in Block 3 sowie die Plausibilisierung desselben als plausibilisiertes Statussignal 14 in Block 12 redundant erfolgen, so dass demnach dem Block 24 als weitere Eingangsgröße 25 das redundant ermittelte plausibilisierte Statussignal 14 zur Verfügung gestellt wird. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit in der Ansteuerung bzw. Beeinflussung des Getriebes erhöht werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Getriebes ist in einer Getriebesteuerungseinrichtung des Fahrzeugs implementiert. Eine solche Getriebesteuerungseinrichtung umfasst Mittel zur Durchführung des Verfahrens. Bei solchen Mitteln handelt es sich um Schnittstellen der Getriebesteuerungseinrichtung zum Datenaustausch, um Speicher zur Speicherung von Daten sowie um Prozessoren zur Signalauswertung und Signalbestimmung. Vorzugsweise ist das Verfahren in der Getriebesteuerungseinrichtung softwaremäßig implementiert, wozu dann die Getriebesteuerungseinrichtung für die Anwendung des Verfahrens programmiert ist.
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Die Erfindung findet vorzugsweise in mobilen Arbeitsmaschinen, so zum Beispiel in Landmaschinen sowie Baumaschinen wie Radladern und Muldenkippern Verwendung, ohne hierauf allerdings beschränkt zu sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Block
- 2
- Drehzahlen
- 3
- Block
- 4
- Statussignal
- 5
- Block
- 6
- Abtriebsdrehzahl
- 7
- Block
- 8
- Heftigkeitsgröße
- 9
- Block
- 10
- Nachhaltigkeitsgröße
- 11
- Block/Schwellwertvergleich
- 12
- Block/ Plausibilisierung
- 13
- Verzögerungssignale
- 13’
- Verzögerungssignale
- 13’’
- Verzögerungssignale
- 13’’’
- Verzögerungssignale
- 13’’’’
- Verzögerungssignale
- 14
- plausibilisiertes Statussignal
- 15
- Block
- 16
- Block/Schwellwertvergleich
- 17
- Statussignal
- 18
- Block / logische Verknüpfung
- 19
- Block/Schwellwertvergleich
- 20
- Statussignal
- 21
- Block/Schwellwertvergleich
- 22
- Block
- 23
- Statussignal
- 24
- Block
- 25
- Eingangsgröße
- 26
- anzusteuernde Elemente des Getriebes
- 27
- Block
- 28
- Ansteuersignale
- 29
- Datenbus
