DE102013103797B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes - Google Patents

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Abstract

Verfahren (V) zum Betreiben eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs mit den Schritten:- Ermitteln einer ersten Kenngröße, die repräsentativ für eine vorgegebene Abtriebsleistung zur Aufrechterhaltung einer Konstantfahrt ist;- Ermitteln einer zweiten Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines mit dem Automatikgetriebe gekoppelten Motors zum Erzeugen der vorgegebenen Abtriebsleistung ist, in Abhängigkeit der ersten Kenngröße und einer Kenngröße eines Motors; und- Ermitteln eines Ganges des Automatikgetriebes in Abhängigkeit der zweiten Kenngröße, bei welchem die vorgegebene Abtriebsleistung bereitgestellt wird, wobei- die zweite Kenngröße eine Drehzahl (DE) ist;- die zweite Kenngröße und ein vorgegebener, unterer Fahrpedalwinkel (FU) ein erstes Wertepaar (WP1) eines idealen Rückschaltpunkts bilden;- ein erster vorgegebener, oberer Fahrpedalwinkel (FO1) und eine erste vorgegebene, obere Drehzahl (DO1) ein zweites Wertepaar (WP2) bilden;- durch Subtraktion einer ersten vorgegebenen Drehzahl (DS1) von dem zweiten Wertepaar (WP2) ein drittes Wertepaar (WP3) gebildet wird;- durch Addition eines ersten vorgegebenen Fahrpedalwinkels (FW1) zu dem ersten Wertepaar (WP1) ein viertes Wertepaar (WP4) gebildet wird;- mittels des dritten Wertepaares (WP3) und des vierten Wertepaares (WP4) eine erste Kennlinie (KL1) gebildet wird, die eine Rückschaltkennlinie repräsentiert;- durch Addition einer zweiten vorgegebenen Drehzahl (DS2) zu dem ersten Wertepaar (WP1) und durch Subtraktion eines zweiten vorgegebenen Fahrpedalwinkels (FW2) ein fünftes Wertepaar gebildet wird;- ein zweiter vorgegebener, oberer Fahrpedalwinkel (FO2) und eine zweite vorgegebene, obere Drehzahl (DO2) ein sechstes Wertepaar (WP6) bilden;- mittels des fünften Wertepaares (WP5) und des sechsten Wertepaares (WP6) eine zweite Kennlinie (KL2) gebildet wird, die eine Hochschaltkennlinie repräsentiert; und- die Ermittlung des Ganges auch von der ersten Kennlinie (KL1) und der zweiten Kennlinie (KL2) abhängig ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes, insbesondere eines Fahrzeugs.
  • Automatikgetriebe sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. In der Regel werden bei Automatikgetrieben die Schaltpunkte, das heißt diejenigen Zeitpunkte, bei denen eine Schaltung oder ein Gangwechsel stattfindet, aus so genannten Schaltkennfeldern ermittelt. Solche Schaltkennfelder enthalten abhängig von beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit und eines Fahrpedalwinkels Hoch- und Rückschaltlinien für alle Gangwechsel. Automatikgetriebe werden so in Abhängigkeit des Fahrpedalwinkels und der Fahrgeschwindigkeit geschaltet. Wird zum Beispiel ein Fahrzeug bei konstanter Motorlast beschleunigt und dabei eine Hochschaltlinie überschritten, so erfolgt eine Schaltung in den nächsthöheren Gang. Wird im Gegensatz dazu durch Betätigung des Fahrpedals eine Beschleunigung des Fahrzeugs gefordert und dabei eine Rückschaltlinie überschritten, so erfolgt eine Rückschaltung über einen oder mehrere Gänge. In der Regel sind eine Vielzahl, beispielsweise 60, Schaltkennfelder pro Fahrzeugvariante für die Bedatung verschiedener Fahrprogramme, wie beispielsweise einem sportlichen Fahrprogramm, nötig. Für jede Fahrzeugvariante müssen die Schaltkennfelder separat appliziert beziehungsweise geprüft werden.
  • Nachteilig erweist sich bei der Applizierung der Schaltkennfelder, dass beispielsweise bei einer Änderung einer Gangübersetzung einer Fahrzeugvariante sehr viele Schaltkennfelder geändert beziehungsweise neu appliziert werden müssen. Dadurch entsteht eine sehr große Variantenvielfalt bei teilweise nur sehr geringen Unterschieden der Fahrzeuge. Beispielsweise trotz gleicher Motorvariante entsteht dadurch ein sehr hoher Applikationsaufwand für jede Einzelvariante, beispielsweise aufgrund anderer Karosserie.
  • Die DE 102 60 007 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs von Fahrzeuggetrieben mit automatischer Übersetzung.
  • In der DE 102006024277 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes offenbart.
  • Aus der DE 199 63 564 A1 ist ein System zur Einstellung einer Getriebeübersetzung bei einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Getriebe bekannt.
  • Die DE 600 07 858 T2 zeigt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Steuern eines automatischen Getriebes.
  • In der DE 10 2009 043 205 A1 sind ein Verfahren und ein System zur Getriebegangwahl und zur Motordrehmomentsteuerung beschrieben.
  • Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, einerseits ein Verfahren und andererseits eine Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes zu schaffen, das beziehungsweise die dazu beiträgt, einen geringen Applikationsaufwand zur Bestimmung von Schaltpunkten zu realisieren.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung zeichnet sich aus einerseits durch ein Verfahren und andererseits durch eine korrespondierende Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes, insbesondere eines Fahrzeugs. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
    • - Ermitteln einer ersten Kenngröße, die repräsentativ für eine vorgegebene Abtriebsleistung ist zur Aufrechterhaltung einer Konstantfahrt ist;
    • - Ermittlung einer zweiten Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines mit dem Automatikgetriebe gekoppelten Motors zum Erzeugen der vorgegebenen Abtriebsleistung ist, in Abhängigkeit der ersten Kenngröße und einer Kenngröße des Motors; und
    • - Ermittlung eines Ganges des Automatikgetriebes in Abhängigkeit der zweiten Kenngröße, bei welchem die vorgegebene Abtriebsleistung bereitgestellt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die erfindungsgemäße Vorrichtung sehen vor, dass eine Abtriebsleistung für eine Aufrecherhaltung einer Konstantfahrt ermittelt wird. Beispielsweise wird die Abtriebsleistung auf Basis physikalisch relevanter Größen, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Radumfang, Gang- und Achsübersetzungen, Fahrwiderstand, Antriebsstrang, Wirkungsgrad und weiteren, errechnet. Diese berechnete Abtriebsleistung, welche zur Aufrechterhaltung der Konstantfahrt vonnöten ist, wird für das Ermitteln der zweiten Kenngröße, welche repräsentativ für eine Drehzahl des Motors ist, benötigt. In Abhängigkeit der ersten Kenngröße beziehungsweise der Abtriebsleistung wird nun diejenige Drehzahl des Motors ermittelt, bei der die vorgegebene Abtriebsleistung dargestellt werden kann. Das Ermitteln der zweiten Kenngröße geschieht in Abhängigkeit der ersten Kenngröße und einer Kenngröße eines Motorkennfelds. Eine solche Kenngröße eines Motorkennfelds kann beispielsweise der Spritverbrauch des Motors sein, wobei nun aus dem Motorkennfeld, beispielsweise einem BE-Kennfeld oder einem Verbrauchskennfeld, diejenige Drehzahl beziehungsweise zweite Kenngröße ermittelt werden kann, welche verbrauchsgünstig die benötigte Leistung bereitstellen kann. In Abhängigkeit der zweiten Kenngröße beziehungsweise der ermittelten Drehzahl wird nun derjenige Gang des Automatikgetriebes ermittelt, bei welchem die vorgegebene Abtriebsleistung bereitgestellt wird. Dazu muss insbesondere ein sich ergebender Drehzahlsprung berücksichtigt werden. Der Drehzahlsprung ergibt sich dabei aus der Übersetzungsänderung bei einer Schaltung.
  • Somit lässt sich ein aktuell optimaler Gang anhand einer Konstantfahrtbetrachtung ermitteln auf Basis physikalisch relevanter Größen. Dabei wird der Abtriebsleistungsbedarf für die jeweilige Fahrsituation ermittelt. Die Abtriebsleistung kann dabei von unterschiedlichen situationsabhängigen Größen beeinflusst sein, wie beispielsweise dem Fahrwiderstand, der Beschleunigungsleistung durch einen Geschwindigkeitsregelautomaten oder einen Abstandsregelautomaten sowie einem Leistungsvorhalt aufgrund beispielsweise einer sportlichen Fahrweise oder einem sportlichen Fahrprogramm. Dabei werden lediglich die Kenntnis so genannter BE-Kennfelder beteiligter Antriebsmaschinen, wie beispielsweise des Motors, und das maximal mögliche Motormoment in Abhängigkeit der Motordrehzahl benötigt. Dies bietet den Vorteil, dass eine leichte Integration mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen ohne drastische Erhöhung des Applikationsbedarfs, beispielsweise von Schaltkennfeldern, nötig ist. Des Weiteren ist eine einfache Integration mehrerer unterschiedlicher Fahrverhaltenskennfelder auf Motorseite möglich, beispielsweise einer sportlichen oder einer umweltbewussten Fahrweise. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Gangermittlung in der Konstantfahrt unabhängig von einem Fahrpedal ist und dadurch unabhängig vom Fahrverhaltenskennfeld des Motors. Somit ist ein günstiger Verbrauchspunkt gezielt einstellbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass gewünschte, beabsichtigte Abweichungen von einem idealen Verbrauchspunkt zum Beispiel aufgrund Akustik, Sportlichkeit oder anderen, unabhängig von der physikalischen Grundauslegung definierbar und dadurch nachvollziehbar sind. Zudem wird die Variantenvielfalt durch Verwendung des auf physikalischen Größen ermittelten Abtriebsleistungsbedarfs und des Drehzahlsprungs als Schaltentscheidungskriteriums verringert, da nur eine Motorvariante appliziert werden muss. Des Weiteren ist das Verfahren unabhängig von der Anzahl der Gänge und dadurch unabhängig von der Getriebevariante. Weiterhin ist das Verfahren unabhängig von einer absoluten Übersetzung und einer Gesamtspreizung. Des Weiteren lässt sich das Verfahren für eine Hochschaltanzeige in einer Tippgasse nutzbar machen, wodurch keine spezielle zusätzliche Strategie hierfür mehr nötig ist. Aufgrund der deutlichen Reduzierung des Applikationsbedarfs für die einzelnen unterschiedlichen Varianten wird eine deutliche Aufwands- und Kostenreduktion erreicht.
  • Erfindungsgemäß ist die zweite Kenngröße eine Drehzahl. Die zweite Kenngröße und ein erster vorgegebener, unterer Fahrpedalwinkel bilden ein erstes Wertepaar. Der erste vorgegebene untere Fahrpedalwinkel kann beispielsweise ein Fahrpedalwinkel sein, oberhalb dessen kein spürbarer Motormomentenzuwachs über eine Fahrpedalwinkelerhöhung mehr möglich beziehungsweise sinnvoll ist. Ein erster vorgegebener, oberer Fahrpedalwinkel und eine erste vorgegebene, obere Drehzahl bilden ein zweites Wertepaar. Der erste vorgegebene, obere Fahrpedalwinkel kann beispielsweise repräsentativ für einen maximal betätigbaren Fahrpedalwinkel sein, welcher beispielsweise 95% oder 100% betragen kann. Die erste vorgegebene, obere Drehzahl ist beispielsweise eine Drehzahl, die infolge einer Rückschaltung nicht überschritten werden soll. Das erste Wertepaar stellt einen idealen, beispielsweise verbrauchsoptimalen, Rückschaltpunkt dar, der sich auf Grundlage der Konstantfahrtbetrachtung ermitteln lässt.
  • Durch Subtraktion einer ersten vorgegebenen Drehzahl von dem zweiten Wertepaar wird ein drittes Wertepaar gebildet. Die erste vorgegebene Drehzahl entspricht dabei beispielsweise einem Drehzahlsprung, der sich in Abhängigkeit des aktuellen Gangs bzw. aktueller Drehzahl aus einer Rückschaltung eines Ganges in einen kleineren, benachbarten Gang und einer damit verbundener Übersetzungsänderung ergeben würde. Dabei wird diejenige Rückschaltung betrachtet, bei welcher sich durch den kleineren Gang eine größtmögliche Drehzahl ergeben würde, die die erste vorgegebene, obere Drehzahl nicht überschreiten würde. Durch Addition eines ersten vorgegebenen Fahrpedalwinkels zu dem ersten Wertepaar wird ein viertes Wertepaar gebildet. Der erste vorgegebene Fahrpedalwinkel entspricht beispielsweise einem fahrsituationsabhängigen Hysteresewert. Mittels des dritten Wertepaares und des vierten Wertepaares wird eine erste Kennlinie gebildet, die eine Rückschaltkennlinie repräsentiert. Diese Rückschaltkennlinie stellt diejenige Kennlinie dar, unterhalb derer eingestellte Wertepaare aus einer Drehzahl und einem Fahrpedalwinkel Rückschaltungen aus dem ermittelten Gang anhand der Konstantfahrtbetrachtung bewirken würden.
  • Durch Addition einer zweiten vorgegebenen Drehzahl zu dem ersten Wertepaar und durch Subtraktion eines zweiten vorgegebenen Fahrpedalwinkels wird ein fünftes Wertepaar gebildet. Die zweite vorgegebene Drehzahl entspricht dabei dem Gangsprung einer Rückschaltung aus dem aktuellen ermittelten Gang. Der zweite vorgegebene Fahrpedalwinkel entspricht dabei einem Hysteresewert zur Vermeidung von Pendelschaltungen analog dem ersten vorgegebenen Fahrpedalwinkel. Ein zweiter vorgegebener, oberer Fahrpedalwinkel und eine zweite vorgegebene, obere Drehzahl bilden ein sechstes Wertepaar. Der zweite vorgegebene, obere Fahrpedalwinkel entspricht dabei einem maximalen Fahrpedalwinkel, beispielsweise 95 % oder 100 %. Die zweite vorgegebene, obere Drehzahl entspricht dabei beispielsweise einer Drehzahl, bis zu der aktuell maximal ausgedreht werden soll. Mittels des fünften Wertepaares und des sechsten Wertepaares wird eine zweite Kennlinie gebildet, welche eine Hochschaltkennlinie repräsentiert. Wertepaare oberhalb der Hochschaltkennlinie würden Hochschaltungen auslösen. Die Ermittlung des Ganges ist somit auch von der ersten Kennlinie und der zweiten Kennlinie abhängig.
  • Das ermittelte dritte, vierte, fünfte und sechste Wertepaar sind rein fahrsituationsabhängig berechnet und gangunabhängig. Somit lassen sich fahrwunschabhängige Gänge aufgrund von Kriterien wie Akustik, Schalthäufigkeit, Zugkraftgewinn und anderen, einfach bestimmen bzw. berechnen und bei der Schaltpunktwahl berücksichtigen. Es lässt sich somit ein Schalthysteresekennfeld ausgehend von der Konstantfahrtbetrachtung ermitteln. Beispielsweise bei lediglich einer Änderung einer Gangübersetzung ist somit nicht eine neue Applikation sämtlicher Schaltkennfelder vonnöten, da das Schalthysteresekennfeld eigenständig berechnet wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Filterkenngröße ermittelt, die repräsentativ für einen gefilterten Wert der ersten Kenngröße steht, wobei das Ermitteln der zweiten Kenngröße und des Ganges in Abhängigkeit der Filterkenngröße geschehen. Dadurch lassen sich Schaltungen bei geringen Umgebungsänderungen, beispielsweise dem Überfahren eines kleinen Hügels, vermeiden, was den Komfort des Fahrers erhöht.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung werden zusätzlich eine dritte Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines Rückschaltpunktes ist, und eine vierte Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines Hochschaltpunktes ist, ermittelt, wobei das Ermitteln des Ganges auch von der dritten Kenngröße und der vierten Kenngröße abhängig ist. Die dritte Kenngröße und die vierte Kenngröße werden dabei abhängig von der ermittelten zweiten Kenngröße ermittelt. Die dritte Kenngröße kann beispielsweise durch Addition eines Drehzahlwertes und die vierte Kenngröße durch Subtraktion eines weiteren Drehzahlwertes von der zweiten Kenngröße berechnet werden. Die beiden Drehzahlwerte sind fahrsituationsabhängig ermittelt oder vorgegeben, d.h. abhängig beispielsweise von Neigung der Fahrbahn oder anderen Kriterien. Somit stellen die dritte Kenngröße und die vierte Kenngröße Schrankenwerte dar und definieren einen Drehzahlbereich für den ermittelten Gang. Die dritte Kenngröße und die vierte Kenngröße bilden somit Schaltpunkte und damit eine so genannte Schalthysterese, um Pendelschaltungen zu vermeiden. Dies verhindert ein schnelles Hin- und Herschalten zwischen Gängen auf Grundlage beispielsweise neuer Drehzahlberechnungen. Rück- und Hochschaltungen erfolgen demnach bei Verlassen eines optimalen Drehzahlbereichs, bspw. eines verbrauchsoptimalen Bereichs, fahrsituationsabhängig in Richtung eines optimalen Drehzahlbereichs.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem Schritt des Ermittelns des Ganges eine fünfte Kenngröße in Abhängigkeit des ermittelten Ganges ermittelt, welche repräsentativ für eine Mindestbeschleunigungsleistung ist, wobei abhängig von der fünften Kenngröße der Gang ermittelt wird zur Bereitstellung der Mindestbeschleunigungsleistung. Dadurch ist es möglich, zu prüfen, ob eine fahrsituationsabhängige Mindestleistung, beispielsweise in nächsthöherem Gang, sichergestellt ist. Somit lässt sich präzise definieren, wie hoch das Beschleunigungsvermögen nach einer Hochschaltung ist, ohne dabei wieder eine Rückschaltung auslösen zu müssen. Es wird somit eine Beschleunigungsreserve in einem höheren Anschlussgang sichergestellt.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung wird die fünfte Kenngröße fahrsituationsabhängig, insbesondere in Abhängigkeit von einem Fahrprogramm, einem Fahrerwunsch oder Umgebungsbedingungen, ermittelt. Somit kann die Höhe der Mindestbeschleunigungsleistung beziehungsweise der Beschleunigungsreserve in Abhängigkeit der individuellen Fahrweise, in Abhängigkeit eines Fahrprogramms und/oder in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, beispielsweise einer Bergfahrt, definiert beziehungsweise erlernt werden. Die individuelle Fahrweise kann beispielsweise eine sportliche oder umweltbewusste Fahrweise sein.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist das Ermitteln des Ganges zusätzlich abhängig von einem Fahrerwunsch. Ein solcher Fahrerwunsch kann beispielsweise einer sportliche Fahrweise und/oder anderen Kriterien wie beispielsweise der Akustik unterliegen.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung stellen die erste Kennlinie und/oder die zweite Kennlinie Geraden dar.
  • Ausgehend von den ermittelten Wertepaaren lassen sich einfach Geraden linear interpolieren. Alternativ sind auch andere Formen der Interpolation und/oder Kurvenformen denkbar.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist der ermittelte Gang auch abhängig von einer Dröhnfreiheit. Dadurch ist es beispielsweise möglich, Rückschaltungen für eine Akustikoptimierung auszulösen. Hochschaltungen werden erst zugelassen, wenn im nächsthöheren Gang die aktuell angeforderte Leistung beziehungsweise mindestens die Leistung für die Aufrechterhaltung der Konstantfahrt dröhnungsfrei sichergestellt ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie den abhängigen Patentansprüchen offenbart.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren beschrieben.
  • In den Figuren zeigen:
    • 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Automatikgetriebes,
    • 2 ein erstes schematisches Diagramm eines Schalthysteresekennfelds und
    • 3 ein zweites schematisches Diagramm des Schalthysteresekennfelds.
  • 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens V oder eines Programms zum Betreiben eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs. Das Verfahren V bzw. das Programm können beispielsweise in einer Steuervorrichtung eines Fahrzeugs abgearbeitet werden. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise eine Recheneinheit, einen Daten- und einen Programmspeicher, sowie mindestens eine Schnittstelle aufweisen, mit der sie signaltechnisch mit dem Automatikgetriebe, insbesondere zum Austausch von Signalen mit Aktoren des Automatikgetriebes oder zum Auslesen von Sensoren, gekoppelt ist.
  • Die Steuervorrichtung kann auch als Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes bezeichnet werden.
  • In einem ersten Schritt S1 wird das Verfahren V gestartet, wobei gegebenenfalls Variablen initialisiert werden können.
  • In einem zweiten Schritt S2 wird auf Basis physikalisch relevanter Größen ein Abtriebsleistungsbedarf oder eine Abtriebsleistung zur Aufrechterhaltung einer Konstantfahrt eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Pkws, in Abhängigkeit der jeweiligen Fahrsituation ermittelt. Der Abtriebsleistungsbedarf oder die Abtriebsleistung repräsentiert eine erste Kenngröße. Physikalisch relevante Größen sind beispielsweise die Geschwindigkeit, der Radumfang, Gang- und Achsübersetzungen, Straßenneigung, der Fahrwiderstand, der Antriebsstrangwirkungsgrad oder andere messbare Größen. Die ermittelte Abtriebsleistung ist notwendig, um eine konstante Geschwindigkeit eines Fahrzeugs aufrecht zu erhalten. Beispielsweise in Abhängigkeit der Fahrbahnneigung kann sich die notwendige Abtriebsleistung verändern.
  • Ausgehend von der ermittelten Abtriebsleistung wird in einem dritten Schritt S3 eine Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs ermittelt, bei der die nötige Abtriebsleistung beziehungsweise ideale Motorleistung bereitgestellt werden kann. Die zu ermittelnde Drehzahl repräsentiert eine zweite Kenngröße. Die zweite Kenngröße wird in Abhängigkeit der Abtriebsleistung (erste Kenngröße) und wenigstens einer Kenngröße des Motors ermittelt. Eine solche Kenngröße kann beispielsweise der Spritverbrauch sein. Beispielsweise kann diejenige Drehzahl aus einem Motorkennfeld ermittelt werden, bei der bei entsprechend zu bereitstellender Leistung der niedrigste Spritverbrauch erzielt wird. Zum Bereitstellen der Drehzahl kann eine Übersetzungsänderung ausgehend von dem aktuellen Gang des Automatikgetriebes notwendig sein, wodurch sich ein Schalt- oder Gangsprung ergibt. Der Schaltsprung lässt sich dabei aus einer Übersetzungsänderung multipliziert mit der Geschwindigkeit beziehungsweise der Abtriebsdrehzahl berechnen.
  • Anschließend wird in einem vierten Schritt S4 ein Gang des Automatikgetriebes in Abhängigkeit der ermittelten Drehzahl ermittelt, bei welchem die vorgegebene Abtriebsleistung bereitgestellt wird. Der ermittelte Gang stellt somit den Gang dar, bei welchem die geforderte Abtriebsleistung fahrsituationsabhängig, beispielsweise verbrauchsoptimal, bereitgestellt werden kann.
  • In einem weiteren, optionalen fünften Schritt S5 werden nun ein Rückschalt- und ein Hochschaltpunkt abhängig von der ermittelten Drehzahl ermittelt beziehungsweise berechnet. Der Rückschalt- und der Hochschaltpunkt repräsentieren eine dritte Kenngröße bzw. eine vierte Kenngröße. Damit lassen sich Schalthysteresen in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation und/oder einem Fahrprogramm, beispielsweise einem Sportfahrprogramm, definieren. Hierzu wird von der ermittelten Drehzahl ein errechneter oder vorgegebener Drehzahlwert abgezogen, wodurch sich der Rückschaltpunkt ergibt. Analog dazu wird zu der ermittelten Drehzahl ein weiterer errechneter oder vorgegebener Drehzahlwert addiert, wodurch sich der Hochschaltpunkt ergibt. Wird nun aufgrund der Ermittlung des Ganges in diesen ermittelten Gang geschalten, stellt sich zunächst eine Drehzahl ein, die zwischen dem Hochschaltpunkt und dem Rückschaltpunkt liegt. Durch leichte Änderungen der erforderten Abtriebsleistung würde sich die Drehzahl, welche durch nachfolgende Berechnungen errechnet wird, weiterhin in diesem Bereich befinden und keine zusätzlichen Schaltungen auslösen. Somit werden Pendelschaltungen, welche beispielsweise störend auf den Fahrer wirken können, vermieden.
  • Bei der Ermittlung eines Ganges des Automatikgetriebes werden somit auf Grundlage des aktuellen Abtriebsleistungsbedarfs und fahrsituationsabhängiger aktueller Hysteresewerte aktuelle Rückschalt- und Hochschaltpunkte ermittelt. Rück- und Hochschaltungen erfolgen demnach beispielsweise bei Verlassen eines verbrauchsoptimalen Bereichs fahrsituationsabhängig wieder in Richtung eines verbrauchsoptimalen Bereichs. Die Ermittlung der Schaltpunkte erfolgt dabei lediglich auf Grundlage physikalisch relevanter Größen. Ein Wechsel der Antriebsmaschine würde demnach lediglich die Anpassung beziehungsweise Umschaltung eines Motorkennfelds erfordern. Somit ist der Applikationsbedarf für die Schaltstrategie eines Automatikgetriebes erheblich reduziert.
  • Die anhand der Schritte S1 bis S4 dargestellte Ermittlung eines Gangs basiert auf der Grundlage der Konstantfahrtbetrachtung und stellt somit einen Maximalgang bzw. eine Mindestdrehzahl dar.
  • In einem nicht dargestellten, alternativen Ausführungsbeispiel kann zur Ermittlung der zweiten Kenngröße, also der Mindestdrehzahl, auch eine Filterkenngröße herangezogen werden. Die Filterkenngröße ist ein gefilterter Wert des ermittelten, aktuell berechneten Abtriebsleistungsbedarfs in der Konstantfahrt und stellt eine weitere Abtriebsleistung dar. Hierzu kann beispielsweise ein Tiefpass- oder Mittelwertfilter verwendet werden.
  • Abhängig von dieser Filterkenngröße kann nun die zweite Kenngröße und ein idealer Gang ermittelt werden. Dies bietet vor allem Vorteile bei kurzfristigen Umgebungsänderungen wie kleineren Hügeln oder Tälern. Beispielsweise würde sich der Abtriebsleistungsbedarf bei Konstantfahrtbetrachtung stark erhöhen, beispielsweise von 8 Kilowatt (= kW) auf 12 kW, wenn sich die Fahrbahnneigung aufgrund eines Hügels stark ändert. Dies würde im Regelfall eine Rückschaltung gemäß dem beschriebenen Verfahren V in einen kürzeren Gang nach sich ziehen. Durch eine geeignete Filterung der ersten Kenngröße würde die Filtergröße beispielsweise nur einen leicht angestiegenen Abtriebsleistungsbedarf, beispielsweise 9 kW, aufweisen und somit möglicherweise noch keine Rückschaltung auslösen. Würde sich nach der Änderung der Fahrbahnneigung wieder eine ebene Fahrbahn anschließen, so sinkt die erste Kenngröße beispielsweise wieder auf den ursprünglichen Wert, also 8 kW und würde ohne Berücksichtigung der Filterkenngröße eine Hochschaltung auslösen. Die Filterkenngröße wird dann beispielsweise noch einen Wert von 9 kW aufweisen und sich langsam dem aktuell errechneten Abtriebsleistungsbedarf von 8 kW annähern. Durch Berücksichtigung der Filterkenngröße anstelle des aktuellen Abtriebsleistungsbedarf bzw. der ersten Kenngröße würde somit eine Rück- und Hochschaltung vermieden werden, was den Komfort eines Fahrers deutlich erhöht. Umgekehrt verhält sich bei einer Durchfahrung eines kleinen Tales.
  • Durch Einführung der Filterkenngröße werden stets zwei Werte, also die Filterkenngröße und die erste Kenngröße, miteinander verglichen, wobei für eine Rückschaltung die durchschnittlich niedrigere Abtriebsleistung der beiden Werte und für eine Hochschaltung die durchschnittlich höhere Abtriebsleistung für die Drehzahl- und Gangermittlung herangezogen werden.
  • Alternativ kann die Filterkenngröße zusätzlich hysteresebehaftet sein.
  • In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Ermitteln des Ganges zusätzlich abhängig von einem Fahrerwunsch. Ein solcher Fahrerwunsch kann beispielsweise einer sportliche Fahrweise und/oder anderen Kriterien wie beispielsweise der Akustik unterliegen. Hierzu kann beispielsweise die ermittelte erste Kenngröße, also der Abtriebsleistungsbedarf, verschiedenartig gewichtet werden, beispielsweise durch Addition oder Subtraktion von den Fahrerwunsch repräsentierenden (Leistungs-)werten sowie durch Multiplikation mit Gewichtungsfaktoren. Alternativ oder zusätzlich kann auch die zweite Kenngröße, also die ermittelte Drehzahl, in ähnlicher Weise verändert und dem Fahrerwunsch angepasst werden. Letztlich können auch die dritte und/oder vierte Kenngröße an den Fahrerwunsch in analoger Weise angepasst bzw. variiert sein.
  • Die Ermittlung des Gangs kann zusätzlich anhand eines Fahrwunsches zur Beschleunigung eines Fahrzeugs ermittelt werden. Dies ist anhand weiterer, nicht dargestellter Schritte offenbart. Für die Bestimmung fahrwunschabhängiger Gänge, beispielsweise Rückschaltungen in Abhängigkeit des Fahrpedals, sind Kriterien wie beispielsweise Akustik, Schalthäufigkeit, Zugkraftgewinn, maximal zulässige Drehzahl und/oder Dosierbarkeit bei der Schaltpunktwahl zu berücksichtigen.
  • Hierzu wird die anhand der in den Schritten S1 bis S4 beschriebenen Gangermittlungsstrategie ermittelte Drehzahl des Motors, welche auch als Mindestantriebsdrehzahl bezeichnet werden kann, verwendet. Ein Zurückschalten in einen kürzeren Gang und dadurch in einen höheren Drehzahlbereich ist sinnvoll, wenn beispielsweise im aktuellen Konstantfahrtgang keine signifikante Motormomentenerhöhung und/oder auch keine signifikante Leistungserhöhung mehr möglich ist oder es sinnvoll ist, die erforderte Leistung in einem anderen Arbeitspunkt zu liefern.
  • Die folgende Berechnung zur Bestimmung fahrwunschabhängiger Gänge wird zusätzlich anhand von in den 2 und 3 dargestellten Diagrammen erläutert, welche schematisch ein Schalthysteresekennfeld SHK repräsentieren. Auf der Abszisse der Diagramme der 2 und 3 ist dabei ein Fahrpedalwinkel α, welcher im Ausführungsbeispiel einem Prozentwert entspricht, und auf der Ordinate eine Drehzahl N aufgetragen.
  • Zunächst wird in Abhängigkeit der im dritten Schritt S3 ermittelten Drehzahl ein unterer Fahrpedalwinkel FU definiert, oberhalb dessen kein spürbarer Motormomentenzuwachs über eine Fahrpedalwinkelerhöhung mehr möglich ist beziehungsweise sinnvoll ist. Vereinfacht soll angenommen werden, dass dieser untere Fahrpedalwinkel FU einer Kennlinie entnommen werden kann (siehe 3), die pro Antriebsmaschine oder Motor beziehungsweise abgelegten Fahrprogramm (Fahrverhaltenskennfeld) und für alle Gänge gültig ist. Die im dritten Schritt S3 ermittelte Drehzahl ist mit dem Bezugszeichen DE referenziert. Die ermittelte Drehzahl DE und der untere Fahrpedalwinkel FU bilden ein erstes Wertepaar WP1. Beispielsweise beträgt die ermittelte Drehzahl DE einen Wert von 1200 Umdrehungen/Minute bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h. Diesen Werten entspricht beispielsweise ein fünfter Gang, der den kleinstmöglichen Gang darstellt, mittels welchem diese Drehzahl aktuell eingestellt werden kann.
  • Anschließend wird ein zweites Wertepaar WP2 definiert, welches aus einer in Abhängigkeit der Fahrsituation definierten ersten oberen Drehzahl DO1 und einem ersten oberen Fahrpedalwinkel FO1 gebildet ist. Der erste obere Fahrpedalwinkel FO1 kann beispielsweise 95% oder 100% betragen. Die erste obere Drehzahl DO1 definiert dabei eine Maximaldrehzahl, welche nach einer möglichen Rückschaltung aus dem aktuellen Gang nicht überschritten werden darf.
  • Beispielsweise beträgt ein Wert für die erste obere Drehzahl DO1 3500 Umdrehungen/Minute.
  • Das erste Wertepaar WP1 stellt somit einen idealen, ermittelten Rückschaltpunkt dar. Im Regelfall weichen die aktuelle Drehzahl und/oder der aktuell eingestellte Fahrpedalwinkel stets von diesem Idealpunkt ab, wodurch unmittelbar mehrfache Hoch- oder Rückschaltungen ausgelöst würden. Um solche Pendelschaltungen zu vermeiden, werden nun eine erste Kennlinie KL1 und eine zweite Kennlinie KL2 ermittelt und/oder berechnet, mittels welcher sich das Schalthysteresekennfeld SHK für die aktuelle Fahrsituation ermitteln lässt.
  • Hierzu wird von dem zweiten Wertepaar WP2 eine erste vorgegebene Drehzahl DS1 abgezogen. Die erste vorgegebene Drehzahl DS1 entspricht dabei einem Drehzahlsprung, welcher sich ergeben würde, wenn ausgehend von einem benachbarten Gang in einen Gang zurückgeschaltet würde, bei welchem die höchstmögliche Drehzahl erzielt würde, welche die erste obere Drehzahl DO1 nicht überschreiten würde. Beispielhaft ist angenommen, dass die erste obere Drehzahl DO1 3500 Umdrehungen/Minute beträgt. Durch Zurückschalten in den zweiten Gang von dem fünften Gang würde eine Drehzahl von 3300 Umdrehungen/Minute eingestellt werden. Würde man nun vom dritten Gang in den zweiten Gang zurückschalten, ergäbe sich ein Drehzahlsprung von 600, vorausgesetzt im dritten Gang würde sich eine Drehzahl von 2700 Umdrehungen/Minute ausgehend vom aktuellen Gang einstellen. Dieser Schaltsprung von 600 Umdrehungen/Minute repräsentiert die erste vorgegebene Drehzahl DS1 und wird von dem zweiten Wertepaar WP2 abgezogen. Dadurch ergibt sich ein drittes Wertepaar WP3, welches einen oberen Punkt der ersten Kennlinie KL1, welche eine Rückschaltgerade repräsentiert, darstellt.
  • Die erste vorgegebene Drehzahl DS1 bzw. die Drehzahl des dritten Wertepaares WP3 lässt sich alternativ auch mittels eines Übersetzungssprungs berechnen. Der Übersetzungssprung ist allgemein das Verhältnis der Übersetzungsverhältnisse zweier benachbarter Gänge und ist im Wesentlichen unabhängig von der Drehzahl zwischen den zwei benachbarten Gängen stets gleich. Im oberen Beispiel beträgt die erste obere Drehzahl D01 3500 Umdrehungen/Minute, wobei durch eine Schaltung in den zweiten Gang die höchstmögliche Drehzahl 3300 Umdrehungen/Minute erreicht wird. Ausgehend von diesem zweiten Gang wird nun der Übersetzungssprung des nächsthöheren Ganges, also beispielhaft des dritten Ganges, berücksichtigt. Der Übersetzungssprung zwischen dem dritten und zweiten Gang beträgt beispielsweise 1,4. Die erste obere Drehzahl DO1 wird nun durch diesen Übersetzungssprung geteilt, wodurch sich eine Drehzahl von 2500 Umdrehungen/Minute ergibt. Diese Drehzahl bildet das dritte Wertepaar WP3 zusammen mit dem ersten oberen Fahrpedalwinkel FO1. Mit dieser Methode lässt sich somit auf einfache Weise das dritte Wertepaar WP3 ermitteln, wobei lediglich im Wesentlichen stets gleichbleibende Übersetzungssprünge eines Getriebes berücksichtigt werden müssen. Die Übersetzungssprünge müssen dabei nur einmal für eine Getriebevariante appliziert und für die Berechnung bzw. Ermittlung des Schalthysteresekennfelds SHK hinterlegt werden.
  • Um ein viertes Wertepaar WP4 zu erhalten, welches einen unteren Punkt der ersten Kennlinie KL1 repräsentiert, wird zu dem ersten Wertepaar WP1 ein erster vorgegebener Fahrpedalwinkel FW1 addiert. Der erste vorgegebene Fahrpedalwinkel FW1 entspricht dabei einem Hysteresewert, welcher fahrsituationsabhängig vorgegeben oder berechnet ist. Mittels des dritten Wertepaares WP3 und des vierten Wertepaares WP4 lässt sich nun die erste Kennlinie KL1 bilden, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel eine linear interpolierte Gerade ist. Das vierte Wertepaar WP4 definiert eine erste Rückschaltung RS1. Dies bedeutet, dass bei Überschreiten eines der ersten Rückschaltschwelle RS1 entsprechenden Fahrpedalwinkels α bei aktueller, ermittelter Drehzahl DE eine Rückschaltung in einen niedrigeren Gang ausgelöst wird. Beispielhaft würde von dem fünften Gang in den vierten Gang geschalten werden.
  • Weiter wird nun ein fünftes Wertepaar WP5 ausgehend von dem ersten Wertepaar WP1 ermittelt, welches eine Hochschaltschwelle wieder zurück in den ursprünglichen Konstantfahrgang, welcher der ermittelten Drehzahl DE entspricht, darstellt. Hierzu wird zu dem ersten Wertepaar WP1 eine zweite vorgegebene Drehzahl DS2 addiert. Die zweite Drehzahl DS2 entspricht dabei wiederum, analog zu der ersten Drehzahl DS1, einem Drehzahlschaltsprung, welcher sich aus der Übersetzungsänderung einer Hochschaltung in den Konstantfahrtgang, also den ermittelten Gang, ergibt. Beispielhaft handelt es sich hierbei um einen Drehzahlschaltsprung, der sich durch das Schalten aus dem vierten Gang in einen fünften Gang ergibt. Zusätzlich wird ein zweiter vorgegebener Fahrpedalwinkel FW2 subtrahiert, welcher analog dem ersten Fahrpedalwinkel FW1 einem Hysteresewert entspricht und fahrsituationsabhängig vorgegeben oder berechnet wird.
  • Die zweite Drehzahl DS2 kann dabei analog zu der ersten Drehzahl DS1 alternativ mittels eines Übersetzungssprungs ermittelt werden. Hierbei wird der Übersetzungssprung verwendet, welcher sich anhand des Konstantfahrtganges und des benachbarten, nächstkürzeren Ganges ergibt. Dabei wird die ermittelte Drehzahl DE mit diesem Übersetzungssprung multipliziert, wodurch sich die Drehzahl des fünften Wertepaares WP5 ergibt.
  • Weiter wird ein sechstes Wertepaar WP6 ermittelt. Das sechste Wertepaar WP6 definiert einen oberen Punkt für die zweite Kennlinie KL2. Das sechste Wertepaar WP6 wird von einem zweiten vorgegebenen oberen Fahrpedalwinkel FO2 und einer zweiten vorgegebenen, oberen Drehzahl DO2 gebildet. Der zweite vorgegebene obere Fahrpedalwinkel FO2 entspricht beispielsweise einem maximalen Fahrpedalwinkel, und kann zum Beispiel 95 oder 100 % betragen. Die zweite vorgegebene, obere Drehzahl DO2 repräsentiert dabei die maximal zulässige Drehzahl, bis zu der maximal ausgedreht werden soll, beispielsweise 5500 Umdrehungen/Minute.
  • Mittels des fünften Wertepaares WP5 und des sechsten Wertepaares WP6 wird nun die zweite Kennlinie KL2 gebildet, welche eine Hochschaltkennlinie repräsentiert. Dies geschieht wiederum mittels linearer Interpolation.
  • Ausgehend von dem fünften Wertepaar WP5 werden nun mit Hilfe der sich ergebenden Drehzahlsprünge DS, welche sich aufgrund von Schaltvorgängen ausgehend von dem aktuellen Gang ergeben würden, die zweite Rückschaltung RS2 und die dritte Rückschaltung RS3 sowie die Hochschaltungen HS ermittelt.
  • Somit sind nun sämtliche Hochschalt- beziehungsweise Rückschaltungen ermittelt. Abhängig von einem entsprechenden Fahrpedalwinkel und einer entsprechenden Drehzahl kann somit ermittelt werden, ob ein oder mehrere Hoch- beziehungsweise Rückschaltungen durchgeführt werden müssen. Wird beispielsweise ein Fahrpedalwinkel eingestellt, welcher bei ermittelter Drehzahl DE zwischen der zweiten Rückschaltung RS2 und der dritten Rückschaltung RS3 liegt, so würden beispielsweise zwei Rückschaltungen ausgelöst werden. Beispielhaft würde von dem fünften Gang direkt in den dritten Gang oder zunächst in den vierten Gang und anschließend in den dritten Gang geschalten werden.
  • Somit kann das Schalthysteresekennfeld SHK auf Grundlage fahrsituationsabhängiger Werte und lediglich des idealen, ermittelten Rückschaltpunktes, welcher Teil einer idealen Rückschaltkennlinie ist (s. 3), berechnet werden. Die Wertepaare WP3, WP4, WP5 und WP6 sind rein fahrsituationsabhängig berechnet. Die Reihenfolge der Berechnung bzw. Ermittlung der Wertepaare WP1 bis WP6, der Fahrpedalwinkel FW1 und FW2, der oberen Drehzahlen D01 und DO2, der oberen Fahrpedalwinkel FO1 und FO2 sowie des unteren Fahrpedalwinkels FU kann unterschiedlich sein und ist nicht auf die oben erläuterte Reihenfolge festgelegt.
  • Die erste vorgegebene obere Drehzahl DO1 und die zweite vorgegebene obere Drehzahl DO2 können fahrsituationsabhängig beispielsweise in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und/oder der Fahrbahnneigung und/oder der Lastkraft und/oder dem aktuellen Fahrprogramm, beispielsweise sportlich, definiert oder berechnet werden. Analog können die Fahrpedalwinkel FO1, FO2, FW1, FW2 und FU fahrsituationsabhängig definiert und/oder berechnet werden, wobei deren Winkelwerte bzw. Drehzahlwerte angepasst werden.
  • Die anhand der 2 dargestellten vorgegebenen Fahrpedalwinkel FO1 und FO2 können beispielsweise jeweils einem Fahrpedalwinkelprozentwert von 100 % entsprechen. Alternativ ist es denkbar, dass diese Werte fahrsituationsabhängig verschoben werden. Dadurch würden die Steigungen der Kennlinien KL1 und KL2 verändert werden, wodurch sich ein anderes Schalthysteresekennfeld SHK ergeben würde. Die erste obere Fahrpedalwinkel FO1 und der zweite obere Fahrpedalwinkel FO2 können, müssen aber nicht zwingend identisch sein.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel anhand 2 sind die Kennlinien KL1 und KL2 jeweils Geraden. Es ist allerdings auch eine andere Kurvenform denkbar beziehungsweise eine andere Form der Interpolation der Wertepaare.
  • Wie anhand 2 zu erkennen ist, beginnen die erste Kennlinie KL1 und die zweite Kennlinie KL2 im vierten Wertepaar WP4 bzw. im fünften Wertepaar WP5. Aus diesem Diagramm lässt sich somit nicht ermitteln, wann eine Hochschaltung oder Rückschaltung zu erfolgen hat, wenn die aktuelle Drehzahl unterhalb der ermittelten Drehzahl DE liegt. Für aktuelle Drehzahlen oberhalb der ermittelten Drehzahl DE ist das Diagramm gemäß 2 ausreichend. Dies macht nun die Verlängerung der ersten Kennlinie KL1 und der zweiten Kennlinie KL2 notwendig, um auch für aktuelle Drehzahlen unterhalb der ermittelten, idealen Drehzahl DE Schaltungen auszulösen. Dies ist anhand 3 gezeigt, wobei das Diagramm der 3 im Wesentlichen dem Diagramm der 2 entspricht.
  • 3 zeigt das Schalthysteresekennfeld SHK der 2, welches um eine dritte Kennlinie KL3 und eine vierte Kennlinie KL4 erweitert ist. Zudem sind in 3 auch mehrere ideale Rückschaltpunkte RI eingetragen, welche zusammen eine Kennlinie ergeben, die wie bereits beschrieben idealerweise pro Antriebsmaschine oder Motor beziehungsweise abgelegten Fahrprogramm und für alle Gänge gültig ist. Die idealen Rückschaltpunkte RI definieren Wertepaare derjenigen Fahrpedalwinkel, oberhalb derer für eine ermittelte Drehzahl kein wesentlicher Motormomentenzuwachs mehr spürbar oder realisierbar ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind eine Vielzahl der in 2 dargestellten Elemente des Schalthysteresekennfelds SHK nicht dargestellt.
  • Um Schaltungen für aktuelle Drehzahlen auslösen zu können, welche unterhalb der ermittelten Drehzahl DE liegen, werden analog der Ermittlung der Wertepaare WP3 und WP5 Hysteresewerte und Schaltsprünge zu den idealen Rückschaltpunkten RI dieser unterhalb der ermittelten Drehzahl DE liegenden Drehzahlen addiert bzw. subtrahiert. Dabei werden bevorzugt jeweils der erste Fahrpedalwinkel FW1, der zweite Fahrpedalwinkel FW2 sowie der zweite Drehzahlsprung DS2 wie anhand 2 beschrieben verwendet. Die sich daraus ergebenden Wertepaare werden verbunden und im Diagramm aufgetragen, wodurch sich die dritte Kennlinie KL3 und die vierte Kennlinie KL4 ergeben. Die dritte Kennlinie KL3 verlängert dabei stetig die erste Kennlinie KL1, wodurch sich eine gesamte Rückschaltkennlinie ergibt. Analog verhält es sich mit der vierten Kennlinie KL4, die die zweite Kennlinie KL2 stetig verlängert.
  • Die dritte Kennlinie KL3 und die vierte Kennlinie KL4 sind kurven-, bogen- oder parabelförmig aufgrund der vorstehend beschriebenen Berechnung. Es bieten sich alternativ auch andere Berechnungsmethoden an, wodurch sich andere Kennlinienausgestaltungen, beispielsweise Geraden, ergeben können.
  • Anhand der 2 und 3 lässt sich somit ein fahrwunschabhängiger Gang ermitteln. Ist der fahrwunschabhängig ermittelte Gang im Vergleich zu dem aus der Konstantfahrtbetrachtung ermittelten Gang unterschiedlich, so wird der kleinste beziehungsweise kürzeste Gang eingelegt. Dies entspricht im Wesentlichen dem Wunsch des Fahrers, womit immer bedarfsgerecht der richtige Gang eingelegt ist.
  • Anhand des in 2 bzw. 3 dargestellten Schalthysteresekennfelds SHK sind die Rück- beziehungsweise Hochschaltpunkte in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung ermittelt. Dies ist beispielsweise bei konventionellen Verbrennungsmotoren sinnvoll. Soll ein radmomentenbasierter Fahrerwunsch, wie es beispielsweise bei Hybridfahrzeugen zutreffend ist, ermittelt werden, so ist der Fahrpedalwinkel α, welcher in der Regel als Prozentwert angegeben ist, mit einem Prozentwert zu ersetzen, welcher sich aus einem angeforderten Radmoment oder einer angeforderten Leistung sowie dem maximal möglichen Radmoment oder der maximal möglichen Leistung ergibt.
  • Bei der Ermittlung eines optimalen Ganges kann zusätzlich auch das Sicherstellen eines Beschleunigungsvermögens nach einer Rückschaltung oder Hochschaltung berücksichtigt werden. Das Mindestbeschleunigungsvermögen ist dabei je nach Fahrsituation und Fahrweise unterschiedlich. Hierzu kann beispielsweise ein Mindestwert der zur Verfügung stehenden Beschleunigungsleistung nach einer Hochschaltung vorgebbar sein. Beispielsweise kann bei einer sportlichen Fahrweise erwünscht sein, dass nach einer Hochschaltung ein deutlich höheres Beschleunigungsvermögen zur Verfügung stehen soll wie beispielsweise bei einer ruhigen Fahrweise. Günstig hat sich auch ein erhöhter Wert bei erkannter Bergauffahrt und/oder Kurvenfahrt gezeigt.
  • Dabei ist es beispielsweise möglich, die Adaption der sportlichen Fahrweise in Abhängigkeit der gemittelten prozentualen Beschleunigung durchzuführen. Dadurch kann in Zurückrechnung mit der aktuell zur Verfügung stehenden Beschleunigungsleistung näherungsweise ein Wert ermittelt werden, den ein Fahrer beabsichtigt abzurufen.
  • Zusätzlich kann der vorgegebene Mindestwert beziehungsweise der gemittelte prozentuale Beschleunigungswert fahrsituationsabhängig gewichtet und/oder gedeckelt sein. Dadurch kann beispielsweise gezielt ein erwartetes Beschleunigungsvermögen eingestellt werden, wobei unnötig hohe, im Verbrauch ungünstige Motordrehzahlen vermieden werden.
  • Die tatsächlich zur Verfügung stehende Beschleunigungsleistung ergibt sich dabei aus folgender Berechnung: PBres = PMax - PKons. PMax entspricht dabei der aktuell unter Einberechnung aller bekannten physikalischen Abhängigkeiten (Temperatur, Luftdruck, Lufttemperatur, Verluste, Laderhochlauf, ...) maximal möglichen Abtriebsleistung, welche nach einer Hochschaltung noch darstellbar ist. PKons entspricht dabei der in Schritt S2 ermittelten Leistung, die für eine Konstantfahrt notwendig ist.
  • In einer weiteren, nicht dargestellten Alternative kann die Ermittlung eines Ganges beziehungsweise das Auslösen von Rückschaltungen und Hochschaltungen auch abhängig von einer Dröhnung des Motors beziehungsweise des Fahrzeugs ermittelt werden. Beispielsweise werden Hochschaltungen erst dann zugelassen, wenn im nächsthöheren Gang eine Dröhnfreiheit sichergestellt wird. Rückschaltungen werden beispielsweise erst zugelassen, wenn im aktuellen Gang die Dröhnfreiheit nicht sichergestellt ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist es möglich, die Merkmale beziehungsweise Funktionen der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander zu kombinieren.
  • Bezugszeichenliste
  • α
    Fahrpedalwinkel
    DE
    ermittelte Drehzahl
    DO1
    erste obere Drehzahl
    DO2
    zweite obere Drehzahl
    DS
    Drehzahlsprung
    DS1
    erste vorgegebene Drehzahl
    DS2
    zweite vorgegebene Drehzahl
    FO1
    erster oberer Fahrpedalwinkel
    FO2
    zweiter oberer Fahrpedalwinkel
    FU
    unterer Fahrpedalwinkel
    FW1
    erster Fahrpedalwinkel
    FW2
    zweiter Fahrpedalwinkel
    HS
    Hochschaltung
    KL1 bis KL4
    Kennlinien
    N
    Drehzahl
    RI
    idealer Rückschaltpunkt
    RS1
    erste Rückschaltung
    RS2
    zweite Rückschaltung
    RS3
    dritte Rückschaltung
    S1 bis S5
    Schritte
    SHK
    Schalthysteresekennfeld
    V
    Verfahren
    WP1 bis WP6
    Wertepaare

Claims (9)

  1. Verfahren (V) zum Betreiben eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs mit den Schritten: - Ermitteln einer ersten Kenngröße, die repräsentativ für eine vorgegebene Abtriebsleistung zur Aufrechterhaltung einer Konstantfahrt ist; - Ermitteln einer zweiten Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines mit dem Automatikgetriebe gekoppelten Motors zum Erzeugen der vorgegebenen Abtriebsleistung ist, in Abhängigkeit der ersten Kenngröße und einer Kenngröße eines Motors; und - Ermitteln eines Ganges des Automatikgetriebes in Abhängigkeit der zweiten Kenngröße, bei welchem die vorgegebene Abtriebsleistung bereitgestellt wird, wobei - die zweite Kenngröße eine Drehzahl (DE) ist; - die zweite Kenngröße und ein vorgegebener, unterer Fahrpedalwinkel (FU) ein erstes Wertepaar (WP1) eines idealen Rückschaltpunkts bilden; - ein erster vorgegebener, oberer Fahrpedalwinkel (FO1) und eine erste vorgegebene, obere Drehzahl (DO1) ein zweites Wertepaar (WP2) bilden; - durch Subtraktion einer ersten vorgegebenen Drehzahl (DS1) von dem zweiten Wertepaar (WP2) ein drittes Wertepaar (WP3) gebildet wird; - durch Addition eines ersten vorgegebenen Fahrpedalwinkels (FW1) zu dem ersten Wertepaar (WP1) ein viertes Wertepaar (WP4) gebildet wird; - mittels des dritten Wertepaares (WP3) und des vierten Wertepaares (WP4) eine erste Kennlinie (KL1) gebildet wird, die eine Rückschaltkennlinie repräsentiert; - durch Addition einer zweiten vorgegebenen Drehzahl (DS2) zu dem ersten Wertepaar (WP1) und durch Subtraktion eines zweiten vorgegebenen Fahrpedalwinkels (FW2) ein fünftes Wertepaar gebildet wird; - ein zweiter vorgegebener, oberer Fahrpedalwinkel (FO2) und eine zweite vorgegebene, obere Drehzahl (DO2) ein sechstes Wertepaar (WP6) bilden; - mittels des fünften Wertepaares (WP5) und des sechsten Wertepaares (WP6) eine zweite Kennlinie (KL2) gebildet wird, die eine Hochschaltkennlinie repräsentiert; und - die Ermittlung des Ganges auch von der ersten Kennlinie (KL1) und der zweiten Kennlinie (KL2) abhängig ist.
  2. Verfahren (V) nach Anspruch 1, wobei eine Filterkenngröße ermittelt wird, die repräsentativ für einen gefilterten Wert der ersten Kenngröße steht, wobei das Ermitteln der zweiten Kenngröße und des Ganges abhängig von der Filterkenngröße ist.
  3. Verfahren (V) nach Anspruch 1 oder 2, wobei zusätzlich eine dritte Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines Rückschaltpunktes ist, und eine vierte Kenngröße, die repräsentativ für eine Drehzahl eines Hochschaltpunktes ist, ermittelt werden, wobei das Ermitteln des Ganges auch von der dritten Kenngröße und der vierten Kenngröße abhängig ist.
  4. Verfahren (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei nach dem Schritt des Ermittelns des Ganges eine fünfte Kenngröße in Abhängigkeit des ermittelten Ganges ermittelt wird, welche repräsentativ für eine Mindestbeschleunigungsleistung ist, wobei abhängig von der fünften Kenngröße der Gang ermittelt wird zur Bereitstellung der Mindestbeschleunigungsleistung.
  5. Verfahren (V) nach Anspruch 4, wobei die fünfte Kenngröße fahrsituationsabhängig, ermittelt wird.
  6. Verfahren (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ermitteln des Ganges zusätzlich von einem Fahrerwunsch abhängig ist.
  7. Verfahren (V) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Kennlinie (KL1) und/oder die zweite Kennlinie (KL2) Geraden darstellen.
  8. Verfahren (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der ermittelte Gang auch abhängig von einer Dröhnfreiheit ist.
  9. Vorrichtung zum Betreiben eines Automatikgetriebes, welche dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016204657A1 (de) * 2016-03-21 2017-09-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Steuervorrichtung zum Wählen eines Ganges eines Getriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
CN109139891B (zh) * 2017-06-28 2021-09-03 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种公交车上坡换挡策略

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963564A1 (de) 1999-12-29 2001-07-05 Bosch Gmbh Robert System zur Einstellung einer Getriebeübersetzung bei einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Getriebe
DE10222665A1 (de) 2002-05-22 2003-12-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Konfiguration einer Getriebesteuerung für Kraftfahrzeuge
DE10260007A1 (de) 2002-12-17 2004-07-15 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Steuerung des Schaltvorganges von Fahrzeuggetrieben mit automatischer Übersetzung
DE60007858T2 (de) 1999-04-16 2004-12-30 Scania Cv Ab (Publ) Verfahren und einrichtung zum steuern eines automatischen getriebes
DE102006024277A1 (de) 2006-05-24 2007-12-27 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes
DE102009043205A1 (de) 2008-10-06 2010-05-06 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren und System zur Getriebegangwahl und zur Motordrehmomentsteuerung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60007858T2 (de) 1999-04-16 2004-12-30 Scania Cv Ab (Publ) Verfahren und einrichtung zum steuern eines automatischen getriebes
DE19963564A1 (de) 1999-12-29 2001-07-05 Bosch Gmbh Robert System zur Einstellung einer Getriebeübersetzung bei einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Getriebe
DE10222665A1 (de) 2002-05-22 2003-12-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Konfiguration einer Getriebesteuerung für Kraftfahrzeuge
DE10260007A1 (de) 2002-12-17 2004-07-15 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Steuerung des Schaltvorganges von Fahrzeuggetrieben mit automatischer Übersetzung
DE102006024277A1 (de) 2006-05-24 2007-12-27 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes
DE102009043205A1 (de) 2008-10-06 2010-05-06 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren und System zur Getriebegangwahl und zur Motordrehmomentsteuerung

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