DE102013214762A1

DE102013214762A1 - Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes

Info

Publication number: DE102013214762A1
Application number: DE102013214762.7A
Authority: DE
Inventors: Johannes KEMLER; Maik Wuerthner; Joachim Staudinger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-01-29
Also published as: CN104343951A; CN104343951B; US9020717B2; US20150032346A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes, wobei für eine Wahl eines im Rahmen eines Schaltvorganges zu schaltenden Ziel-Ganges (Greg, G‘) ein aktueller Fahrwiderstand miteinbezogen wird. Um Schaltvorgänge fahrwiderstandsabhängig nun so regeln zu können, dass stets ein Vorwärtskommen des Kraftfahrzeuges sichergestellt ist, werden bei der Wahl des Ziel-Ganges (Greg, G‘) Gänge fahrwiderstandsabhängig nicht berücksichtigt werden, für deren Schaltung aus einem aktuellen Ist-Gang notwendige Schaltzeiten (tG,reg) über einer jeweils zulässigen Höchstschaltzeit (tzul(α, m)) liegen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein automatisiertes Kraftfahrzeuggetriebe, ein Computerprogrammprodukt, sowie einen das Computerprogrammprodukt aufweisenden Datenträger.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes, wobei für eine Wahl eines im Rahmen eines Schaltvorganges zu schaltenden Ziel-Ganges ein aktueller Fahrwiderstand miteinbezogen wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein automatisiertes Kraftfahrzeuggetriebe, ein Computerprogrammprodukt, sowie einen das Computerprogrammprodukt aufweisenden Datenträger.
Bei Nutzfahrzeugen kommen häufig automatisierte Kraftfahrzeuggetriebe zur Anwendung, welche dabei zur Realisierung einer großen Anzahl an schaltbaren Gängen bei gleichzeitig kompakter Bauweise in vielen Fällen in Gruppenbauweise ausgeführt sind, indem mehrere Einzelgetriebe miteinander kombiniert werden. Allerdings führt eine Gruppenbauweise auch dazu, dass bei Gangwechseln teilweise mehrere Einzelschaltungen in den einzelnen Einzelgetrieben auszuführen sind, was entsprechend lange Schaltzeiten zur Folge hat. Während dies bei ebener Fahrstrecke zwar den Komfort mindert, ansonsten aber verhältnismäßig unproblematisch ist, kann eine lange Schaltzeit bei Fahrbahnsteigungen und insbesondere bei Schwerlast- und Offroad-Fahrzeugen dazu führen, dass das jeweilige Kraftfahrzeug schon bis zu einem Abschluss des Schaltvorgangs zum Stehen gekommen oder aber der gewählte Zielgang für ein weiteres Fortkommen nicht mehr geeignet ist, da sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bereits zu stark verringert hat. Aus diesem Grunde wird bei einer Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes häufig auch ein aktueller Fahrwiderstand in Form eines Steigungswiderstandes mit einbezogen, um die vorgenannten Probleme durch Anpassung einer Schaltstrategie an die jeweilige Fahrbahnsteigung zu vermeiden.
Aus der DE 10 2006 024 277 A1 geht ein Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes hervor, bei welchem im Rahmen eines Schaltvorganges bei der Wahl eines Zielganges ein aktueller Fahrwiderstand des jeweiligen Kraftfahrzeuges, unter anderem in Form einer aktuellen Fahrbahnsteigung, mit einbezogen wird. Dabei entscheidet eine Getriebesteuerung in Abhängigkeit des jeweils ermittelten Fahrwiderstandes, in welchen Zielgang geschaltet werden soll. Unter Umständen wird dabei sogar ein erneutes Schalten des gerade ausgelegten Ganges vorgenommen.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes zu schaffen, über welches Schaltvorgänge fahrwiderstandsabhängig so geregelt werden können, dass stets ein Vorwärtskommen des Kraftfahrzeuges sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Im Hinblick auf ein automatisiertes Kraftfahrzeuggetriebe wird die Aufgabe durch die technische Lehre des Anspruchs 8 gelöst. Hinsichtlich eines Computerprogrammprodukts, sowie einem dieses enthaltenden Speichermediums wird auf die Ansprüche 9 und 10 verwiesen.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes für eine Wahl eines Zielganges, welcher im Rahmen eines Schaltvorganges zu schalten ist, ein aktueller Fahrwiderstand mit einbezogen. Hierbei kann der aktuelle Fahrwiderstand im Rahmen der Erfindung entweder über entsprechende Sensoren oder aber rechnerisch ermittelt worden sein. Die letztendliche Wahl eines Zielganges wird dann durch ein Getriebesteuergerät des automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes getroffen, welches die entsprechenden Informationen über den aktuellen Fahrwiderstand, also entweder die sensorisch erfassten Parameter oder die Berechnungsergebnisse, über ein Datenbussystem des Kraftfahrzeuges übermittelt bekommt. Unter Umständen kann das Getriebesteuergerät den aktuellen Fahrwiderstand aber auch selbst aus entsprechenden Parametern errechnen.
Mit „Fahrwiderstand“ ist im vorliegenden Fall insbesondere ein Steigungswiderstand des jeweiligen Kraftfahrzeuges gemeint, in welchen eine aktuelle Fahrbahnsteigung und eine Masse des Kraftfahrzeuges einfließen. Es kann sich aber ebenso gut auch um einen Gesamtfahrwiderstand des jeweiligen Kraftfahrzeuges handeln, in welchen, neben einem Steigungswiderstand, auch ein Rollwiderstand, ein Luftwiderstand und ein Beschleunigungswiderstand von Bedeutung sind. Ferner kann alternativ zu dem Steigungswiderstand auch einer der vorgenannten Widerstandsarten alleine oder in Kombination mit einem oder mehreren anderen Widerstandsarten in das erfindungsgemäße Verfahren einfließen.
So kann ein Rollwiderstand insbesondere bei Offroad-Anwendungen von Bedeutung sein, wenn ein Gangwechsel bei einem Fahren auf einem weichen Untergrund geregelt werden soll. Im Falle des Steigungswiderstandes kann die Wahl eines Zielganges sowohl beim Befahren von Steigungen als auch von Gefällen durch das erfindungsgemäße Verfahren beeinflusst werden, wobei im erstgenannten Fall eine zu starke Verzögerung oder ein Stehenbleiben des Kraftfahrzeuges von Interesse ist, während dies im zweiten Fall dessen zu starke Beschleunigung während der schaltbedingten Zugkraftunterbrechung ist, welche bei Schalten des eigentlich im Rahmen einer herkömmlichen Schaltstrategie zu wählenden Zielganges zu einem Überdrehen des Motors führen könnte.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass bei der Wahl des Zielganges Gänge fahrwiderstandsabhängig nicht berücksichtigt werden, für deren Schaltung aus einem aktuellen Ist-Gang notwendige Schaltzeiten über einer jeweils zulässigen Höchstschaltzeit liegen. Mit anderen Worten werden also, sobald ein gewisser aktueller Fahrwiderstand erfasst wurde, Schaltungen in Gänge unterdrückt, für deren Schaltung aus dem jeweils aktuellen Ist-Gang über einer Höchstschaltzeit liegende Schaltzeiten zu durchlaufen sind.
Ein derartiges Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes hat dabei den Vorteil, dass durch Einbeziehung der Schaltzeit in die fahrwiderstandsabhängige Wahl eines Ziel-Ganges bei einem Gangwechsel im Vorfeld bereits sichergestellt werden kann, dass das jeweilige Kraftfahrzeug bei Schalten des jeweiligen Ganges nicht schon zu langsam für ein Weiterfahren in diesem Gang geworden oder sogar schon zum Stillstand gekommen ist. Denn wenn die Schaltung eines Ziel-Ganges eine verhältnismäßig lange Zeit in Anspruch nimmt und sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Zugkraftunterbrechung, welche im Rahmen des Schaltvorganges stattfindet, lange im Schubbetrieb befindet, kann eine Verzögerung des Kraftfahrzeuges insbesondere bei großen Fahrbahnsteigungen bereits weit fortgeschritten sein. Die Folge ist dann unter Umständen eine zu geringe Zugkraft der Antriebsmaschine in dem neu geschalteten Gang oder sogar ein Drücken der Antriebsmaschine unter deren Mindestdrehzahl. Im Extremfall kann es dadurch zu einem gänzlichen Stillstand des Kraftfahrzeuges im Rahmen des Schaltvorganges kommen, so dass zunächst gar kein Vorwärtskommen mehr möglich und eine Rückschaltung in einen Anfahrgang zu vollziehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Nichtberücksichtigung von Gängen, deren Schaltzeit über der bei den jeweils aktuellen Bedingungen geltenden Höchstschaltzeiten liegen, wird sichergestellt, dass ein jeweiliger Zielgang geschaltet werden kann, ohne dass das jeweilige Kraftfahrzeug zu stark verzögert und sogar zum Stehen kommt. In der Folge könne Schaltvorgänge unter anderem bei Befahren von Fahrbahnsteigungen oder auch Gefällen zuverlässig und komfortabel gestaltet werden, da ein mehrfaches Wechseln von Gängen aufgrund eines zunächst nicht passenden Ziel-Ganges vermieden wird.
Zwar wird auch im Falle der DE 10 2006 024 277 A1 ein aktueller Fahrwiderstand bei der Wahl eines Ziel-Ganges einbezogen, die konkreten Schaltzeiten für infrage kommende Zielgänge werden dabei allerdings nicht berücksichtigt. Infolgedessen wird zwar ein für den jeweiligen Fahrwiderstand geeigneter Ziel-Gang ausgewählt, es kann aber insbesondere bei starken Fahrbahnsteigungen oder hohen Fahrzeugmassen sein, dass das Kraftfahrzeug bis zum letztendlichen Schalten des zunächst geeigneten Ziel-Ganges bereits stark verzögert hat und in der Folge dann eine erneute Schaltung vorzunehmen ist. Hierdurch wird der Komfort entsprechend gemindert.
Der Getriebesteuerung des Kraftfahrzeuggetriebes sind dabei die einzelnen, für eine Schaltung aus dem jeweiligen Ist-Gang in anschließende Gänge jeweils notwendigen Schaltzeiten bekannt, so dass die Getriebesteuerung diese in Relation zu einer bei dem jeweils aktuellen Fahrwiderstand maximal zulässigen Schaltzeit setzen kann.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung werden bei einem in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebe Gänge, bei welchen Einzelschaltungen in mehreren Getriebegruppen vorzunehmen sind und daher einer über der zulässigen Höchstschaltzeit liegenden Schaltzeit benötigen, fahrwiderstandsabhängig nicht berücksichtigt. Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang geschaltet wird, zu dessen Darstellung in mehreren Einzelgetrieben eines Gruppengetriebes Einzelschaltungen zu vollziehen sind. Da dies im Vergleich zur Schaltung von Gänge, bei welchen nur eine oder wenige Einzelschaltungen in Einzelgetrieben des Gruppengetriebes vorzunehmen sind, die Schaltzeit entsprechend verlängert, kann durch die Nichtberücksichtigung einer zu starken Verzögerung des Kraftfahrzeuges oder einer übermäßigen Beschleunigung desselbigen vorgebeugt werden. So wird eben nicht der ansonsten zu wählende Folgegang geschaltet, sondern zunächst in dem Ist-Gang weitergefahren und dann ein Folgegang mit einer niedrigeren, notwendigen Schaltzeit gewählt. Im Sinne der Erfindung setzt sich ein in Gruppenbauweise ausgeführtes Kraftfahrzeuggetriebe bevorzugt aus einer Hauptgruppe, einer der Hauptgruppe vor- oder nachgeschalteten Splitgruppe und/oder einer der Hauptgruppe nachgeschalteten Bereichsgruppe zusammen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Nichtberücksichtigung von Gängen nur bis zu einer Ganggrenze, ab welcher eine Wahl des Zielganges dann unabhängig von Schaltzeiten realisiert wird. Hierdurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass sich bei Kraftfahrzeuggetrieben mit progressiver Gangstufung Verzögerungen bzw. Beschleunigungen des Kraftfahrzeuges während des Schaltvorgangs im Bereich der höheren Gänge niedriger auf die jeweils abzubauende Differenzdrehzahl auswirken. Denn durch die in den höheren Gängen kleinere Getriebeübersetzung wirkt sich eine Verzögerung bzw. eine Beschleunigung geringer auf eine Drehzahländerung vor einem Ankoppeln einer Antriebsmaschine aus, als dies in den niedrigeren Gängen der Fall ist.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform wird die Ganggrenze in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstand und hierbei insbesondere einer Fahrbahnsteigung und/oder einer Fahrzeugmasse gesetzt. Weiter bevorzugt ist hierbei ein Kennfeld seitens der Getriebesteuerung des Kraftfahrzeuggetriebes hinterlegt, in welchem die Ganggrenze über der Fahrzeugmasse und der Fahrbahnsteigung aufgetragen ist. Aus diesem Kennfeld kann die Getriebesteuerung auslesen, ob bei einer Wahl eines Ziel-Ganges bei der aktuellen Fahrbahnsteigung und Fahrzeugmasse eine jeweilige Schaltzeit zu berücksichtigen ist oder diese Wahl unabhängig von Schaltzeiten zu erfolgen hat.
Es ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, dass bei Nichtberücksichtigung von Gängen mit über der zulässigen Höchstschaltzeit liegenden Schaltzeiten des Weiteren auch Gänge nicht berücksichtigt werden, bei deren Schaltung eine Zugkraft einer dem Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschalteten Antriebsmaschine beim aktuellen Fahrwiderstand nicht ausreichend wäre. Mit anderen Worten wird also zudem berücksichtigt, ob in Gängen, die zwar hinsichtlich der für ihre Schaltung jeweils notwendigen Schaltzeit prinzipiell infrage kommen würden, eine ausreichende Zugkraft für eine Weiterfahrt des Kraftfahrzeuggetriebes zur Verfügung gestellt werden kann. Hierdurch wird verhindert, dass mittels des Verfahrens ein schnell zu schaltender aber für das weitere Fahren des Fahrzeuges dennoch ungeeigneter Gang gewählt wird.
In Weiterbildung der vorgenannten Ausgestaltung wird für den Fall, dass bei Nichtberücksichtigung von Gängen keine Gänge verbleiben, eine Schaltung aus dem Ist-Gang unterdrückt. Erkennt die Getriebesteuerung also basierend auf dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass im Hinblick auf die Schaltzeit und/oder auf die Zugkraft keine Gänge geeignet sind, so wird in dem jeweiligen Ist-Gang ohne Schaltung weitergefahren. Hierdurch wird insbesondere dem Effekt entgegengewirkt, dass mit einer Schaltung begonnen und im Zuge der Schaltung dann erkannt wird, dass die weiteren Gänge für die Weiterfahrt doch ungeeignet sind, so dass letztendlich wieder in den Ausgangsgang zurückzuschalten ist.
In Weiterbildung der Erfindung wurden die für die Schaltungen aus dem aktuellen Ist-Gang in die Gänge jeweils notwendigen Schaltzeiten bei vorhergehenden Schaltungen ermittelt. Hierdurch kann die Getriebesteuerung des Automatikgetriebes erlernen, welche Schaltzeiten für eine jeweilige Schaltung aus dem aktuellen Ist-Gang in die infrage kommenden Gänge jeweils notwendig sind. In Folge dessen kann berücksichtigt werden, dass sich die Schaltzeiten über der Betriebszeit des Kraftfahrzeuggetriebes ändern, beispielsweise aufgrund von Verschleiß. Zudem können dadurch auch fertigungsbedingte Schwankungen von Schaltzeiten kompensiert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor der Getriebesteuerung läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten Ansprüche oder der hiervor abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische Ansicht eines Teils eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuggetriebe; und
2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung des Kraftfahrzeuggetriebes aus 1.
Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges hervor, wobei es sich bei diesem Kraftfahrzeug bevorzugt um ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen, handelt. Innerhalb des Antriebsstranges kann eine Antriebsmaschine AM in Form einer Brennkraftmaschine abtriebsseitig mittels einer zwischenliegenden Trennkupplung TK mit einer Antriebsseite AN eines nachgeschalteten, automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes 1 verbunden werden. Dabei ist das automatisierte Schaltgetriebe 1 in Gruppenbauweise ausgeführt, indem es sich aus einer unsynchronisierten Hauptgruppe HG, einer der Hauptgruppe HG vorgeschalteten, synchronisierten Splitgruppe SG, sowie einer der Hauptgruppe HG nachgeschalteten, synchronisierten Bereichsgruppe BG zusammensetzt.
Vorliegend ist die Bereichsgruppe BG in Planetenbauweise ausgeführt, während sowohl die Splitgruppe SG als auch die Hauptgruppe HG durch einzelne Stirnradstufen gebildet sind, die im Falle der Hauptgruppe HG über unsynchronisierte Klauenkupplungen 2 und 3, sowie im Falle der Splitgruppe SG über eine Sperrsynchronisation 4 jeweils in einen Kraftfluss eingebunden werden können und jeweils unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse des jeweiligen Einzelgetriebes HG bzw. SG definieren. Ferner kann eine Komponente der Bereichsgruppe BG über eine Sperrsynchronisation 5 entweder mit einer weiteren Komponente verblockt oder an einem Gehäuse 6 des Kraftfahrzeuggetriebes 1 festgesetzt werden.
Insgesamt kann dabei durch Schaltung entsprechender Übersetzungsverhältnisse in der Splitgruppe SG, in der Hauptgruppe HG und in der Bereichsgruppe BG ein je zugehöriger Gang des Kraftfahrzeuggetriebes 1 definiert werden, in welchem eine jeweilige Antriebsbewegung der Antriebsmaschine AM auf eine Abtriebsseite AB des Kraftfahrzeuggetriebes 1 übersetzt wird. An die Abtriebsseite AB des Kraftfahrzeuggetriebes 1 sind dann weitere, dem Fachmann hinlänglich bekannte Komponenten des Antriebsstranges angebunden.
Die in den Einzelgetrieben vorzunehmenden Einzelschaltungen werden dabei über eine Getriebesteuerung 7 angeleitet und koordiniert, welche zu diesem Zweck je zugehörige Betätigungseinrichtungen der Sperrsynchronisationen 4 und 5, sowie der Klauenkupplungen 2 und 3 ansteuert. Während einer Fahrt des Nutzfahrzeuges regelt die Getriebesteuerung 7 dabei Gangwechsel in dem Kraftfahrzeuggetriebe 1, wobei sie im Rahmen des Gangwechsels einen Übergang aus einem jeweiligen über die Einzelgetriebe SG, HG und BG definierten Ist-Gang zu einem jeweiligen Ziel-Gang mit einer Betätigung der Trennkupplung TK und einer Steuerung der Antriebsmaschine AM koordiniert. Zu diesem Zweck ist die Getriebesteuerung 7 mit anderen Steuergeräten des Kraftfahrzeuggetriebes 1 in ein Datenbussystem 8 eingebunden, so auch mit einem Motorsteuergerät 9 der Antriebsmaschine AM.
Während des jeweiligen Gangwechsels greift die Getriebesteuerung 7 dabei anleitend auf das Motorsteuergerät 9 zu und kann hierdurch seitens der Antriebsmaschine AM entsprechende Drehzahlen und Drehmomente einregeln. Ebenso regelt die Getriebesteuerung 7 – unter Umständen mittelbar über ein gesondertes Steuergerät – auch ein Öffnen und Schließen der Trennkupplung TK. Zudem wird die Getriebesteuerung 7 über das Datenbussystem 8 auch mit anderweitigen, für sie relevanten Daten versorgt, so unter anderem mit einer aktuellen Streckensteigung, einer Fahrzeugmasse und unter Umständen auch mit weiteren fahrwiderstandsrelevanten Parametern.
Als Besonderheit ist die Getriebesteuerung 7 nun dazu in der Lage, im Zuge eines Schaltvorgangs eine Wahl eines zu schaltenden Ziel-Ganges unter Einbeziehung eines aktuellen Fahrwiderstands und hierbei insbesondere eines Steigungswiderstandes vorzunehmen. Das erfindungsgemäße Verfahren, das zu diesem Zweck durch die Getriebesteuerung 7 durchgeführt wird, soll im Folgenden unter Zuhilfenahme des Ablaufdiagrammes in 2 näher beschrieben werden:
Zu Beginn des Verfahrens wird in einem Schritt S1 zunächst ein Einlesen relevanter Daten durch die Getriebesteuerung 7 vorgenommen. Unter anderem werden dabei eine aktuelle Fahrbahnsteigung α und eine Fahrzeugmasse m durch die Getriebesteuerung 7 abgefragt, wobei in einem folgenden Schritt S2 überprüft wird, welcher Ziel-Gang G_reg entsprechend der regulären Schaltstrategie auf den derzeitigen Ist-Gang zu schalten ist. Hierbei handelt es sich üblicherweise um den direkt auf den derzeitigen Ist-Gang folgenden Gang.
Im Übergang zu einem Schritt S3 wird dann eine aktuelle Ist-Drehzahl n_ist der Antriebsmaschine AM abgefragt und im Rahmen des Schrittes S3 überprüft, ob diese Ist-Drehzahl n_ist größer oder gleich einer Soll-Drehzahl n_soll,G,reg für den Gang G_reg ist. Ist dies zu verneinen, so wird vor Schritt S1 zurückgesprungen, wobei im Folgenden wieder die Parameter α, m und N_ist eingelesen werden.
Ist die Ist-Drehzahl n_ist hingegen gleich oder sogar größer als die Soll-Drehzahl n_soll,G,reg, so wird zu Schritt S4 übergegangen, in welchem in einem Kennfeld überprüft wird, ob der Gang G_reg unter- oder oberhalb einer Ganggrenze G_Grenz(α, m) liegt. In diesem Kennfeld ist die Ganggrenze G_Grenz(α, m) dabei in Abhängigkeit der Fahrbahnsteigung α und der Fahrzeugmasse m aufgetragen. Liegt der Gang G_reg für die jeweils aktuell erfasste Fahrbahnsteigung α und die Fahrzeugmasse m auf der Ganggrenze oder sogar darüber, so wird in einem folgenden Schritt S5 der Gang G_reg entsprechend der regulären Schaltstrategie als Ziel-Gang deklariert und im Folgenden durch entsprechende Ansteuerung einer oder mehrerer Betätigungseinrichtungen der Klauenkupplungen 2 und/oder 3 bzw. der Sperrsynchronisationen 4 und/oder 5 geschaltet.
Liegt der Gang G_reg hingegen bei der aktuellen Fahrbahnsteigung α und der Fahrzeugmasse m unterhalb der zugehörigen Ganggrenze G_Grenz(α, m), so wird in einem folgenden Schritt S6 überprüft, ob eine Schaltzeit für die Schaltung aus dem aktuellen Ist-Gang in den Gang G_reg unter einer für die aktuelle Fahrbahnsteigung α und der Fahrzeugmasse m zulässigen Höchstschaltzeit t_zul(α, m) liegt. Die für den Gang G_reg benötigte Schaltzeit t_G,reg wurde dabei durch die Getriebesteuerung 7 im Rahmen vorhergehender Schaltungen ermittelt und entsprechend gespeichert.
Insbesondere, wenn zur Darstellung des Ganges G_reg mehrere Einzelschaltungen in den Einzelgetrieben SG, HG und ggf. auch BG vorzunehmen sind, ist die zugehörige Schaltzeit t_G,reg verhältnismäßig lange und liegt ab gewissen Fahrbahnsteigungen und Fahrzeugmassen über der zulässigen Höchstschaltzeit t_zul(α, m). Bei Überschreiten der zulässigen Höchstschaltzeit t_zul(α, m) wird im Folgenden zu einem Schritt S7 weitergegangen, während ansonsten wiederum zu Schritt S5 gewechselt und der Gang G_reg als Zielgang deklariert wird.
In Schritt S7 ermittelt die Getriebesteuerung 7 dann, welche weiteren Gänge von ihrer Schaltzeit her bei der aktuellen Fahrbahnsteigung α und der Fahrzeugmasse m infrage kommen oder aber über der aktuellen Ganggrenze G_Grenz(α, m) liegen. Von diesen Gängen wird der als nächstes liegende Gang G‘ vorgemerkt und in einem folgenden Schritt S8 überprüft, ob die nun aktuelle Ist-Drehzahl n_ist größer oder gleich der Solldrehzahl n_soll,G‘ für den vorgemerkten Gang G‘ ist. Im zu verneinenden Fall wird vor Schritt S8 zurückgesprungen und zunächst weiterhin in dem Ist-Gang gefahren und weiter beschleunigt.
Entspricht die Ist-Drehzahl n_ist hingegen der Soll-Drehzahl n_soll,G‘ oder wird diese bei weiterem Fahren im Ist-Gang erreicht, so wird in Schritt S9 überprüft, ob eine bei Schaltung des Ganges G‘ dargestellte Zugkraft F_zug,G‘ für ein weiteres Antreiben des Nutzfahrzeuges ausreichend wäre. Ist dies zu bejahen, so wird in Schritt S10 der Gang G‘ als Zielgang festgelegt und im Folgenden durch entsprechende Ansteuerung von Betätigungseinrichtungen über die Getriebesteuerung 7 geschaltet.
Hingegen wird im zu verneinenden Fall nach wie vor in dem Ist-Gang verblieben und in diesem weitergefahren. Unter Umständen könnte im Folgenden durch die Getriebesteuerung 7 ein weiterer, hinsichtlich der Schaltzeit infrage kommender Gang deklariert werden und analog zu den Schritten S7 bis S9 dessen Schaltbarkeit überprüft werden. Ändert sich zudem wieder die aktuelle Fahrbahnsteigung α, so erfolgt im Zuge der Schritte S1 bis S6 eine Schaltung in den Gang G_reg entsprechend der herkömmlichen Schaltstrategie.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes 1 kann eine Schaltstrategie an einen jeweils aktuellen Fahrwiderstand angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeuggetriebe
2: Klauenkupplung
3: Klauenkupplung
4: Sperrsynchronisation
5: Sperrsynchronisation
6: Gehäuse
7: Getriebesteuerung
8: Datenbussystem
9: Motorsteuergerät
AM: Antriebsmaschine
AN: Antriebsseite
AB: Abtriebsseite
BG: Bereichsgruppe
HG: Hauptgruppe
SG: Splitgruppe
TK: Trennkupplung
G_reg: Ziel-Gang reguläre Schaltstrategie
G‘: vorgemerkter Ziel-Gang
G_Grenz(α, m): Ganggrenze
n_ist: Ist-Drehzahl Antriebsmaschine
n_soll,G,reg: Soll-Drehzahl Antriebsmaschine für G_reg
n_soll,G‘: Soll-Drehzahl Antriebsmaschine für G‘
t_G,reg: Schaltzeit für G_reg
t_zul(α, m): Höchstschaltzeit
F_zug,G‘: Zugkraft im Gang G‘
α: Fahrbahnsteigung
m: Fahrzeugmasse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006024277 A1 [0003, 0012]

Claims

Verfahren zur Regelung eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes (1), wobei für eine Wahl eines im Rahmen eines Schaltvorganges zu schaltenden Ziel-Ganges (G_reg, G‘) ein aktueller Fahrwiderstand miteinbezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Wahl des Ziel-Ganges (G_reg, G‘) Gänge fahrwiderstandsabhängig nicht berücksichtigt werden, für deren Schaltung aus einem aktuellen Ist-Gang notwendige Schaltzeiten (t_G,reg) über einer jeweils zulässigen Höchstschaltzeit (t_zul(α, m)) liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem in Gruppenbauweise ausgeführten Kraftfahrzeuggetriebe Gänge, bei denen Einzelschaltungen in mehreren Getriebegruppen vorzunehmen sind und daher einer über der zulässigen Höchstschaltzeit (t_zul(α, m)) liegenden Schaltzeit (t_G,reg) benötigen, fahrwiderstandsabhängig nicht berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nichtberücksichtigung von Gängen nur bis zu einer Ganggrenze (G_Grenz(α, m)) erfolgt, ab welcher eine Wahl des Ziel-Ganges (G_reg, G‘) dann unabhängig von Schaltzeiten realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganggrenze (G_Grenz(α, m)) in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstand, insbesondere einer Fahrbahnsteigung (α) und/oder einer Fahrzeugmasse (m), gesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichtberücksichtigung von Gängen mit über der zulässigen Höchstschaltzeit (t_zul(α, m)) liegenden Schaltzeiten (t_G,reg) des Weiteren auch Gänge nicht berücksichtigt werden, bei deren Schaltung eine Zugkraft (F_zug,G‘) einer dem Kraftfahrzeuggetriebe (1) vorgeschalteten Antriebsmaschine (AM) beim aktuellen Fahrwiderstand nicht ausreichend wäre.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass bei der Nichtberücksichtigung keine wählbaren Gänge verbleiben, eine Schaltung aus dem Ist-Gang unterdrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Schaltungen aus dem aktuellen Ist-Gang in die Gänge jeweils notwendigen Schaltzeiten (t_G,reg) bei vorhergehenden Schaltungen ermittelt wurden.
Automatisiertes Kraftfahrzeuggetriebe (1), welches nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibbar ist.
Computerprogrammprodukt eines automatisierten Kraftfahrzeuggetriebes (1) Anspruch 8, welches nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betreibbar ist, wobei eine Routine zum Durchführen eines Gangwechsels bei dem Kraftfahrzeuggetriebe (1) durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.
Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 9.