-
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren zum Steuern von Lasten an einem Handschaltgetriebe auf der Basis eines ausgewählten Gangs des Handschaltgetriebes.
-
Der hierin angegebene Hintergrundabschnitt dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzulegen. Die Arbeit der vorliegend genannten Erfinder bis zu dem Ausmaß, zu dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik qualifizieren, sind weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zulässig.
-
Ein Handschaltgetriebe umfasst in der Regel unterschiedliche Gänge (z.B. erster, zweiter), die eingerückt werden, um Drehmoment mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen von einer Maschine auf einen Endantrieb zu übertragen. Um ein Handschaltgetriebe zu schalten, drückt ein Fahrer ein Kupplungspedal nieder, um eine Kupplung auszurücken und dadurch das Getriebe von der Maschine zu entkoppeln. Der Fahrer betätigt dann einen Gangschaltknüppel, um einen anderen Gang auszuwählen, und löst die Kupplung, um die Maschine und das Getriebe wieder miteinander ein Eingriff zu bringen.
-
Manche Fahrzeuge, die mit einem Handschaltgetriebe ausgestattet sind, können ein Zweimassenschwungrad umfassen. Ein Zweimassenschwungrad umfasst einen Dämpfer, wie etwa eine Reihe von Federn, um Endantriebsschwingungen zu minimieren, die unerwünschtes Geräusch und/oder Beschädigung von Komponenten des Handschaltgetriebes bewirken können. Das Zweimassenschwungrad ist an einer Kurbelwelle einer Maschine angebracht und rotiert mit dieser, und eine Kupplung rückt das Zweimassenschwungrad ein, um die Maschine und ein Getriebe zu koppeln.
-
Die
DE 44 27 330 A1 offenbart ein Verfahren zum Erfassen einer an einem Kraftfahrzeugschaltgetriebe eingestellten Schaltstellung. Dies geschieht über Schalter, die ein Auslenksignal liefern, das die Bewegungsrichtung des Schaltknüppels aus der Neutralstellung je nach Einleiten seiner Schaltbewegung in seiner Schaltgasse liefert. Damit soll frühzeitig der Wunsch des Fahrers, den Gang zu wechseln, erkannt, werden, um das Schalten insgesamt sicher und komfortabel zu steuern.
-
Aus der
DE 199 51 415 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Schaltgetriebes bekannt, das dazu dient, das Motordrehmoment beim Anfahren mit schlupfender Kupplung zu begrenzen, um sanfte und ruckfreie Anfahrvorgänge zu ermöglichen und die Kupplung zu schonen. Dazu wird unter anderem mittels eines Gangerkennungssensors und eines Schaltabsichtssensors die Schaltabsicht des Fahrers aus einem bestimmten Gang erfasst.
-
Die
DE 37 35 246 A1 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung, das bekannte Verfahren weiterzubilden.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
-
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:
- 1 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispielfahrzeugsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
- 2 und 3 Perspektivansichten eines Beispiel-Gangschaltknüppels und von Beispiel-Schaltknüppel-Stellungssensoren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung sind;
- 4 ein Funktionsblockdiagramm eines Beispielsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
- 5, 6 und 7 Flussdiagramme sind, die Beispielsteuerverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen.
-
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen. Wie es hierin verwendet wird, soll der Ausdruck zumindest eines von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen Oders bedeutet. Es ist zu verstehen, dass die Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
-
Wie er hierin verwendet wird, kann sich der Begriff Modul beziehen auf, Teil sein von oder umfassen einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis; ein feldprogrammierbares Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder eine Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der Obigen, wie etwa in einem System-on-Chip. Der Begriff Modul kann Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder eine Gruppe) umfassen, der Code speichert, der von dem Prozessor ausgeführt wird.
-
Der Begriff Code, wie er oben verwendet wird, kann Software, Firmware und/oder Microcode umfassen und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff gemeinsam genutzt, wie er oben verwendet wird, bedeutet, dass etwas oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzigen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann etwas oder der gesamte Code von mehreren Modulen von einem einzigen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff Gruppe, wie er oben verwendet wird, bedeutet, dass mancher oder der gesamte Code von einem einzigen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren oder einer Gruppe von Ausführungs-Engines ausgeführt werden kann. Zum Beispiel können mehrere Kerne und/oder mehrere Threads eines Prozessors als Ausführungs-Engines angesehen werden. Bei verschiedenen Implementierungen können Ausführungs-Engines über einen Prozessor, über mehrere Prozessoren und über Prozessoren an mehreren Stellen, wie etwa mehrere Server, in einer parallelen Verarbeitungsanordnung, gruppiert sein. Zusätzlich kann etwas oder der gesamte Code von einem einzigen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
-
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme, die von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, realisiert sein. Die Computerprogramme umfassen von einem Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem unvergänglichen, greifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des unvergänglichen, greifbaren, computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtiger Speicher, magnetische Ablage und optische Ablage.
-
Um eine Beschädigung einer Kupplung zu vermeiden, kann ein Fahrzeug, das mit einem Handschaltgetriebe ausgestattet ist, in den ersten Gang oder in den Rückwärtsgang geschaltet werden, bevor das Fahrzeug angefahren wird (d.h. von Null beschleunigt wird). Wenn das Fahrzeug in einem anderen Gang als dem ersten Gang oder dem Rückwärtsgang angefahren wird, kann der Betrag an Energie, der durch eine Kupplung absorbiert wird, um ein Mehrfaches größer sein als der Betrag an Energie, der durch die Kupplung absorbiert wird, wenn das Fahrzeug im ersten Gang oder im Rückwärtsgang angefahren wird. Die Lebensdauer der Kupplung kann wiederum verringert werden. Zum Beispiel kann die Lebensdauer der Kupplung jedes Mal dann, wenn das Fahrzeug in einem anderen Gang als dem ersten Gang oder dem Rückwärtsgang angefahren wird, um 1000 Meilen oder mehr verringert werden.
-
Ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verhindern eine Beschädigung an einer Kupplung, indem ein Fahrer angewiesen wird, Gänge zu schalten, wenn ein Fahrzeug in einem anderen Gang als dem ersten Gang, dem Rückwärtsgang oder dem Leerlauf gestoppt hat, oder wenn ein Fahrzeug beginnt, in einem anderen Gang als dem ersten Gang oder dem Rückwärtsgang anzufahren. Ein Schaltknüppel-Stellungssensor detektiert die Stellung eines Schaltknüppels, und ein ausgewählter Gang wird auf der Basis der Schaltknüppelstellung ermittelt. Eine sichtbare Nachricht, eine hörbare Nachricht und/oder eine taktile Nachricht können verwendet werden, um den Fahrer anzuweisen, Gänge zu schalten. Der Fahrer kann angewiesen werden, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit ist, wie etwa Null, und der ausgewählte Gang nicht der erste Gang, der Rückwärtsgang oder der Leerlauf ist. Der Fahrer kann angewiesen werden, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von Null auf höher als oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit, wie etwa 3 Kilometer pro Stunde (km/h) zunimmt und der ausgewählte Gang nicht der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist.
-
Das Anweisen eines Fahrers, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten, bevor der Fahrer ein Fahrzeug in einem anderen Gang als dem ersten Gang oder dem Rückwärtsgang anfährt, verringert die Betriebstemperatur der Kupplung. Ein Verringern der Betriebstemperatur der Kupplung verbessert die Lebensdauer und das Leistungsvermögen aller Komponenten in der Kupplung, die eine Kupplungsscheibe, eine Kupplungsdruckplatte, einen Nachstellmechanismus und ein hydraulisches oder mechanisches Kupplungslösesystem umfassen. Ein Verringern der Betriebstemperatur der Kupplung verbessert auch die Lebensdauer und das Leistungsvermögen eines Zweimassenschwungrades, das eine Kupplung einrückt, um das Getriebe mit der Maschine zu koppeln. Zusätzlich kann Geruch, der durch die Kupplung emittiert wird, verhindert werden, was die Wahrnehmung des Kunden bezüglich der Qualität und Robustheit des Fahrzeugs verbessern kann.
-
Ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verhindern eine Beschädigung eines Handschaltgetriebes, indem Ausgangsdrehmoment einer Maschine auf der Basis einer Torsionsbelastbarkeit des Handschaltgetriebes begrenzt wird. Ein Schaltknüppel-Stellungssensor detektiert die Stellung eines Schaltknüppels, und ein ausgewählter Gang wird auf der Basis der Schaltknüppelstellung ermittelt. Es wird eine Drehmomentgrenze auf der Basis des ausgewählten Gangs ermittelt, und das Ausgangsdrehmoment der Maschine wird auf die Drehmomentgrenze begrenzt, während das Getriebe im ausgewählten Gang ist. Zum Beispiel kann eine Maschine eine Drehmomentausgangskapazität von 400 Newtonmeter (Nm) aufweisen, und ein 6-Ganggetriebe kann eine Drehmomentkapazität von 400 Nm im zweiten Gang bis sechsten Gang und eine Drehmomentkapazität von 350 Nm im ersten Gang aufweisen. In diesem Beispiel kann das Ausgangsdrehmoment der Maschine auf 350 Nm begrenzt sein, wenn das Getriebe im ersten Gang ist.
-
Ein Begrenzen des Ausgangsdrehmoments der Maschine auf diese Weise ermöglicht es, dass ein Getriebe mit einer Maschine verwendet werden kann, die eine größere Drehmomentkapazität als das Getriebe aufweist. Ein einzelnes Getriebe kann wiederum mit mehreren unterschiedlichen Maschinenanwendungen verwendet werden. Infolgedessen können die Kosten des Getriebes durch erhöhte Produktion verringert werden.
-
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Beispielfahrzeugsystems 100 dargestellt. Das Fahrzeugsystem 100 umfasst eine Maschine 102, ein Getriebe 104, ein Differenzial 106, Antriebswellen 108 und Antriebsräder 110. Die Maschine 102 erzeugt Antriebsdrehmoment. Obgleich die Maschine 102 als Fremdzündungs-Brennkraftmaschine (BKM) gezeigt ist und besprochen wird, kann die Maschine 102 einen anderen geeigneten Typ von Maschine umfassen, wie etwa eine BKM mit Kompressionszündung. Ein oder mehrere Elektromotoren (oder Motor/Generatoren) können ebenfalls Antriebsdrehmoment erzeugen.
-
Luft wird durch einen Einlasskrümmer 112 in die Maschine 102 eingesaugt. Der Luftdurchsatz in die Maschine 102 kann unter Verwendung eines Drosselventils 114 verändert werden. Ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzventile, wie etwa ein Kraftstoffeinspritzventil 116, mischen Kraftstoff mit der Luft, um ein Luft/KraftstoffGemisch zu bilden. Eine Zündkerze 118 zündet das Luft/Kraftstoff-Gemisch, um das Luft/Kraftstoff-Gemisch in Zylindern der Maschine 102, wie etwa einem Zylinder 120, zu verbrennen. Obwohl die Maschine 102 so gezeigt ist, dass sie einen Zylinder umfasst, kann die Maschine 102 mehr als einen Zylinder umfassen.
-
Der Zylinder 120 umfasst einen Kolben (nicht gezeigt), der mechanisch mit einer Kurbelwelle 122 verbunden ist. Die Maschine 102 gibt Drehmoment über die Kurbelwelle 122 an das Getriebe 104 ab. Ein Schwungrad 124 ist an der Kurbelwelle 122 angebracht und rotiert mit dieser. Eine Kupplung 126 rückt das Schwungrad 124 ein, um das Getriebe 104 mit der Maschine 102 zu koppeln. Das Schwungrad 124 kann ein Zweimassenschwungrad sein, das einen Dämpfer umfasst.
-
Ein Verbrennungszyklus in dem Zylinder 120 kann vier Phasen umfassen: eine Einlassphase, eine Verdichtungsphase, eine Verbrennungsphase und eine Ausstoßphase. Während der Einlassphase bewegt sich der Kolben in Richtung einer untersten Position und zieht Luft in den Zylinder 120. Während der Verdichtungsphase bewegt sich der Kolben in Richtung einer obersten Position und komprimiert die Luft oder das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 120.
-
Während der Verbrennungsphase zündet ein Funken von der Zündkerze 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs treibt den Kolben zurück in Richtung der untersten Position, und der Kolben treibt eine Rotation der Kurbelwelle 122 an. Das resultierende Abgas wird von dem Zylinder 120 durch einen Auslasskrümmer 128 ausgestoßen, um die Auslassphase und das Verbrennungsereignis abzuschließen.
-
Das Getriebe 104 überträgt Antriebsdrehmoment von der Maschine 102 auf das Differenzial 106 mit einem Übersetzungsverhältnis, das einem ausgewählten Gang entspricht. Das Getriebe 104 umfasst eine Eingangswelle 130, eine Ausgangswelle 132 und Zahnräder 134. Die Eingangswelle 130 koppelt die Kupplung 126 und die Zahnräder 134. Die Ausgangswelle 132 koppelt die Zahnräder 134 und das Differenzial 106. Die Zahnräder 134 übertragen Drehmoment von der Eingangswelle 130 mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen auf die Ausgangswelle 132. Die Zahnräder 134 umfassen ein Rückwärtsgang, einen ersten Gang und einen oder mehrere höhere Gänge, die höher als der erste Gang sind.
-
Ein Gangschaltknüppel 136 wird von einem Fahrer betätigt, um eines der Zahnräder 134 auszuwählen, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu erreichen. Ein Beispiel eines Gangschaltknüppels wird nachstehend anhand der 2 und 3 besprochen. Das Differenzial 106 überträgt Antriebsdrehmoment von der Ausgangswelle 132 auf die Antriebswellen 108. Die Antriebswellen 108 koppeln das Differenzial 106 mit den Antriebsrädern 110.
-
Das Fahrzeugsystem 100 umfasst Sensoren, die Betriebsbedingungen des Fahrzeugsystems 100 messen. Ein Kurbelwellenstellungssensor 138 misst die Stellung der Kurbelwelle 122 und erzeugt ein Kurbelwellenstellungssignal 139, das die Kurbelwellenstellung angibt. Die Kurbelwellenstellung kann verwendet werden, um die Maschinendrehzahl zu ermitteln. Ein Kupplungsstellungssensor 140 misst die Stellung der Kupplung 126 und erzeugt ein Kupplungsstellungssignal 141, das die Kupplungsstellung angibt. Die Kupplungsstellung kann dazu verwendet werden, zu ermitteln, ob die Kupplung 126 eingerückt ist, und/oder den Einrückungsgrad zu ermitteln.
-
Ein Schaltknüppel-Stellungssensor 142 ermittelt die Stellung des Gangschaltknüppels 136 und erzeugt ein Schaltknüppel-Stellungssignal 143, das die Schaltknüppelstellung angibt. Die Schaltknüppelstellung kann verwendet werden, um den ausgewählten Gang zu ermitteln, der einer der Gänge bzw. Zahnräder 134 oder Leerlauf sein kann. Beispiele von Schaltknüppel-Stellungssensoren werden nachstehend anhand der 2 und 3 besprochen. Ein Raddrehzahlsensor 144 misst die Drehzahl der Antriebsräder 110 und erzeugt ein Raddrehzahlsignal 145, das die Raddrehzahl angibt. Die Raddrehzahl kann verwendet werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu ermitteln.
-
Das Fahrzeugsystem 100 umfasst eine Fahrerschnittstelle 146, die Informationen an den Fahrer weitergibt. Die Fahrerschnittstelle 146 umfasst eine Schaltanzeigeeinrichtung 148. Lediglich zur Darstellung ist die Fahrerschnittstelle 146 derart gezeigt, dass sie auch eine Ganganzeigeeinrichtung 149, einen Geschwindigkeitsmesser 150, einen Drehzahlmesser 152, ein Thermometer 154 und eine Kraftstoffanzeige 156 umfasst. Die Ganganzeigeeinrichtung 149 zeigt den ausgewählten Gang an, indem der ausgewählte Gang und/oder die Stellung des Gangschaltknüppels 136 in Bezug auf ein Schaltschema 158 dargestellt wird. Die Schaltanzeigeeinrichtung 148 liefert eine sichtbare Nachricht (z.B. Text), eine hörbare Nachricht (z.B. Ton) und/oder eine taktile Nachricht (z.B. Vibration), die den Fahrer anweist, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten.
-
Ein Steuermodul 160 steuert die Maschine 102 und die Fahrerschnittstelle 146. Das Steuermodul 160 gibt ein Schaltanzeigesignal 161 aus, das anzeigt, wann in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten ist. Die Schaltanzeigeeinrichtung 148 weist den Fahrer in Ansprechen auf das Schaltanzeigesignal 161 an, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten. Das Steuermodul 160 gibt das Schaltanzeigesignal 161 aus, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist und der ausgewählte Gang nicht der erste Gang, der Rückwärtsgang oder der Leerlauf ist, oder wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von Null zunimmt und der ausgewählte Gang nicht der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist. Das Steuermodul 160 ermittelt den ausgewählten Gang auf der Basis der Schaltknüppelstellung und ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Raddrehzahl.
-
Das Steuermodul 160 begrenzt das Ausgangsdrehmoment der Maschine 102 auf der Basis der Torsionsbelastbarkeit des Getriebes 104. Das Steuermodul 160 ermittelt eine Drehmomentgrenze auf der Basis des ausgewählten Gangs. Die Drehmomentgrenze kann für jedes der Zahnräder bzw. jeden der Gänge 134 auf der Basis der Konstruktion (z.B. Material, Geometrie) der Zahnräder 134 im Voraus ermittelt werden. Das Steuermodul 160 hält das Ausgangsdrehmoment der Maschine 102 bei oder niedriger als die Drehmomentgrenze aufrecht, indem ein Maschinensteuersignal 163 ausgegeben wird.
-
Unter Bezugnahme auf 2 umfasst einen Gangschaltknüppel 202 einen Schalthebel 204, der in einem Schaltknauf 206 endet. Ein Fahrer bewegt den Schalthebel 204 durch ein Schaltschema, wie etwa das in 1 gezeigte Schaltschema 158, um Gänge zu schalten. Der Schalthebel 204 ist in einem Kugelgelenk 208 angeordnet und mit einer Welle 210 gekoppelt, die entlang einer Längsachse 212 orientiert ist. Ein Bewegen des Schalthebels 204 in der Richtung der Längsachse 212 verschiebt die Welle 210 entlang der Längsachse 212. Ein Bewegen des Schalthebels 204 in der Richtung der Querachse 214 dreht die Welle 210 um die Längsachse 212.
-
Ein Schaltknüppel-Stellungssensor 216 umfasst einen ersten Sensor 218, einen zweiten Sensor 220, einen ersten Magneten 222 und einen zweiten Magneten 224. Der erste Magnet 222 und der zweite Magnet 224 sind an der Welle 210 angebracht. Der erste Sensor 218 und der zweite Sensor 220 sind eindimensionale Hall-Effekt-Sensoren, die nahe bei dem ersten Magneten 222 und dem zweiten Magneten 224 montiert sind. Die Ausgangsspannungen oder Tastverhältnisse des ersten Sensors 218 und des zweiten Sensors 220 variieren in Ansprechen auf die Magnetfelder des ersten Magneten 222 und des zweiten Magneten 224, wenn die Welle 210 relativ zu der Längsachse 212 verschoben oder gedreht wird. In dieser Hinsicht detektieren der erste Sensor 218 und der zweite Sensor 220 die Nähe des ersten Magneten 222 und des zweiten Magneten 224, und ihre Tastverhältnisse können verwendet werden, um die Stellung des Gangschaltknüppels 202 zu ermitteln.
-
Unter Bezugnahme auf 3 umfasst ein Schaltknüppel-Stellungssensor 226 einen Sensor 228 und einen Magneten 230. Der Magnet 230 ist an der Welle 210 angebracht. Der Sensor 228 ist ein dreidimensionaler Hall-Effekt-Sensor, der nahe bei dem Magneten 230 montiert ist. Die Ausgangsspannung oder das Tastverhältnis des Sensors 228 variiert in Ansprechen auf das Magnetfeld des Magneten 230, wenn die Welle 210 relativ zu der Längsachse 212 verschoben oder gedreht wird. In dieser Hinsicht detektiert der Sensor 228 die Nähe des Magneten 230, und das Tastverhältnis des Sensors 228 kann verwendet werden, um die Stellung des Gangschaltknüppels 202 zu ermitteln.
-
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst ein Beispiel des Steuermoduls 160 von 1 ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 402, ein Maschinendrehzahlmodul 404, ein Gangauswahlmodul 406, ein Schaltanzeigemodul 408 und ein Drehmomentgrenzenmodul 410. Das Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 402 ermittelt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Raddrehzahl. Das Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 402 gibt die Fahrzeuggeschwindigkeit aus. Das Maschinendrehzahlmodul 404 ermittelt die Maschinendrehzahl auf der Basis der Kurbelwellenstellung. Das Maschinendrehzahlmodul 404 gibt die Maschinendrehzahl aus.
-
Das Gangauswahlmodul 406 ermittelt den ausgewählten Gang. Das Gangauswahlmodul 406 kann den ausgewählten Gang auf der Basis der Schaltknüppelstellung ermitteln. Zusätzlich kann das Gangauswahlmodul 406 den ausgewählten Gang auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Maschinendrehzahl und der Kupplungsstellung ermitteln. Der ausgewählte Gang kann auf der Basis des Verhältnisses der Maschinendrehzahl zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden, wenn die Kupplungsstellung anzeigt, dass die Kupplung 126 vollständig eingerückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als Null ist. Das Gangauswahlmodul 406 kann auch den ausgewählten Gang auf der Basis von im Voraus ermittelten Parametern, wie etwa Radgröße und Achsverhältnis, ermitteln. Das Gangauswahlmodul 406 gibt den ausgewählten Gang aus.
-
Das Schaltanzeigemodul 408 gibt das Schaltanzeigesignal 161 aus, das anzeigt, wann in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten ist. Das Schaltanzeigemodul 408 kann das Schaltanzeigesignal 161 ausgeben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich einer ersten Geschwindigkeit (z.B. Null) ist und der ausgewählte Gang nicht der erste Gang, der Rückwärtsgang oder der Leerlauf ist. Das Schaltanzeigemodul 408 kann unterlassen, das Schaltanzeigesignal 161 auszugeben, wenn die vorstehend erwähnte Bedingung für weniger als einen ersten Zeitraum erfüllt ist und/oder wenn eine Kupplungspedaleinrückung geringer als ein erster Prozentsatz (z.B. 10 Prozent) ist. Das Schaltanzeigemodul 408 kann die Schaltanzeigeeinrichtung 148 aktivieren, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von der ersten Geschwindigkeit auf eine zweite Geschwindigkeit (z.B. 3 km/h) zunimmt und der ausgewählte Gang nicht der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist. Die erste Geschwindigkeit, die zweite Geschwindigkeit, der erste Prozentsatz und der erste Zeitraum können im Voraus ermittelt werden.
-
Das Drehmomentgrenzenmodul 410 begrenzt das Ausgangsdrehmoment der Maschine 102, indem das Maschinensteuersignal 163 ausgegeben wird. Das Drehmomentgrenzenmodul 410 ermittelt eine Drehmomentgrenze auf der Basis des ausgewählten Gangs. Die Drehmomentgrenze kann für jedes der Zahnräder bzw. jeden der Gänge 134 auf der Basis der Konstruktion (z.B. Material, Geometrie) der Zahnräder 134 im Voraus ermittelt werden. Das Drehmomentgrenzenmodul 410 hält das Ausgangsdrehmoment der Maschine 102 bei oder unter der Drehmomentgrenze aufrecht.
-
Unter Bezugnahme auf 5 beginnt ein Verfahren zum Schützen einer Kupplung durch Anweisen eines Fahrers, ein Handschaltgetriebe zu schalten, wenn ein Fahrzeug in einem höheren Gang gestoppt wird, bei 502. Bei 504 ermittelt das Verfahren eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei 506 ermittelt das Verfahren einen ausgewählten Gang. Das Verfahren kann den ausgewählten Gang auf der Basis einer Stellung eines Gangschaltknüppels ermitteln, welche durch einen Schaltknüppel-Stellungssensor gemessen wird. Wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als Null ist, kann das Verfahren den ausgewählten Gang auf der Basis eines Verhältnisses einer Maschinendrehzahl zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln.
-
Bei 508 ermittelt das Verfahren, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist (z.B. Null) Die erste Geschwindigkeit kann im Voraus ermittelt werden, so dass sie einem Fahrzeugstopp oder -rollen entspricht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist, fährt das Verfahren mit 510 fort. Ansonsten fährt das Verfahren mit 504 fort.
-
Bei 510 ermittelt das Verfahren, ob der ausgewählte Gang der erste Gang, der Rückwärtsgang oder der Leerlauf ist. Wenn der ausgewählte Gang der erste Gang, der Rückwärtsgang oder der Leerlauf ist, endet das Verfahren bei 512. Ansonsten fährt das Verfahren mit 514 fort. Bei 514 erzeugt das Verfahren ein Schaltanzeigesignal, das anzeigt, wann in den ersten Gang oder in den Rückwärtsgang zu schalten ist. Eine Schaltanzeigeeinrichtung liefert wiederum eine sichtbare Nachricht (z.B. Text), eine hörbare Nachricht (z.B. Ton) und/oder eine taktile Nachricht (z.B. Vibration), die den Fahrer anweist, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten. Das Verfahren kann fortfahren, den Fahrer anzuweisen, zu schalten, bis der ausgewählte Gang der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist.
-
Unter Bezugnahme auf 6 beginnt ein Verfahren zum Schützen einer Kupplung durch Anweisen eines Fahrers, ein Handschaltgetriebe zu schalten, wenn ein Fahrzeug beginnt, in einem höheren Gang anzufahren, bei 602. Bei 604 ermittelt das Verfahren eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei 606 ermittelt das Verfahren einen ausgewählten Gang. Das Verfahren kann den ausgewählten Gang auf der Basis einer Stellung eines Gangschaltknüppels ermitteln, welche durch einen Schaltknüppel-Stellungssensor gemessen wird. Wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als Null ist, kann das Verfahren den ausgewählten Gang auf der Basis eines Verhältnisses einer Maschinendrehzahl zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln.
-
Bei 608 ermittelt das Verfahren, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich einer ersten Geschwindigkeit ist (z.B. Null). Die erste Geschwindigkeit kann im Voraus ermittelt werden, so dass sie einem Fahrzeugstopp oder -rollen entspricht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als oder gleich der ersten Geschwindigkeit ist, fährt das Verfahren mit 610 fort. Ansonsten fährt das Verfahren mit 604 fort.
-
Bei 610 ermittelt das Verfahren, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als oder gleich einer zweiten Geschwindigkeit ist (z.B. 3 km/h). Die zweite Geschwindigkeit kann im Voraus ermittelt werden, so dass sie einem Anfahren des Fahrzeugs entspricht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als oder gleich der zweiten Geschwindigkeit ist, fährt das Verfahren mit 612 fort. Ansonsten fährt das Verfahren mit 604 fort.
-
Bei 612 ermittelt das Verfahren, ob der ausgewählte Gang der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist. Wenn der ausgewählte Gang der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist, endet das Verfahren bei 614. Ansonsten fährt das Verfahren mit 616 fort. Bei 616 erzeugt das Verfahren ein Schaltanzeigesignal, das anzeigt, wann in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten ist. Eine Schaltanzeigeeinrichtung liefert wiederum eine sichtbare Nachricht (z.B. Text), eine hörbare Nachricht (z.B. Ton) und/oder eine taktile Nachricht (z.B. Vibration), die den Fahrer anweist, in den ersten Gang oder den Rückwärtsgang zu schalten. Das Verfahren kann fortfahren, den Fahrer anzuweisen, zu schalten, bis der ausgewählte Gang der erste Gang oder der Rückwärtsgang ist.
-
Unter Bezugnahme auf 7 beginnt ein Verfahren zum Begrenzen eines Ausgangsdrehmoments einer Maschine auf der Basis einer Torsionsbelastbarkeit eines Handschaltgetriebes bei 702. Bei 704 ermittelt das Verfahren einen ausgewählten Gang. Das Verfahren kann den ausgewählten Gang auf der Basis einer Stellung eines Gangschaltknüppels ermitteln, welche durch einen Schaltknüppel-Stellungssensor gemessen wird. Wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als Null ist, kann das Verfahren den ausgewählten Gang auf der Basis eines Verhältnisses einer Maschinendrehzahl zu der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln.
-
Bei 706 ermittelt das Verfahren eine Drehmomentgrenze auf der Basis des ausgewählten Gangs. Die Drehmomentgrenze kann im Voraus für jeden Gang in dem Handschaltgetriebe ermittelt werden. Zum Beispiel kann die Drehmomentgrenze auf 350 Nm gesetzt werden, wenn der ausgewählte Gang der erste Gang ist, und die Drehmomentgrenze kann auf 400 Nm gesetzt werden, wenn der ausgewählte Gang höher als der erste Gang ist. Bei 708 steuert das Verfahren die Maschine auf der Basis der Drehmomentgrenze, indem z.B. das Ausgangsdrehmoment der Maschine bei der oder niedriger als die Drehmomentgrenze aufrechterhalten wird. Das Verfahren endet bei 710.
