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Hintergrund
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Gebiet der Offenbarung
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Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung betreffen die Art eines Steuerungssystems und eines Steuerungsverfahrens für ein automatisches Fahrzeuggetriebe, welche derart konfiguriert sind, dass diese ein Übersetzungsverhältnis stufenweise verändern.
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Diskussion des Standes der Technik
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Das US-Patent mit der Nummer
US 5 697 864 A beschreibt eine Schaltsteuerungsvorrichtung für ein automatisches Fahrzeuggetriebe, welche derart konfiguriert ist, dass diese eine Übersprungschaltung von zwei Stufen oder mehr ausführt. Das durch das US-Patent mit der Nummer
US 5 697 864 A gelehrte Getriebe umfasst eine erste Getrieberadsatzeinheit, welche mit einem Kupplungs-Zu-Kupplungs-Schaltmechanismus ausgerüstet ist, und eine zweite Getrieberadsatzeinheit, welche mit einem Kupplungs-Zu-Einwegkupplungs-Schaltmechanismus ausgerüstet ist. Gemäß der Lehre des US-Patents mit der Nummer
US 5 697 864 A steuert die Schaltsteuerungsvorrichtung den Kupplungs-Zu-Kupplungs-Schaltmechanismus und den Kupplungs-Zu-Einwegkupplungs-Schaltmechanismus in einer solchen Art und Weise, dass die Rotationssynchronisation des Kupplungs-Zu-Einwegkupplungs-Schaltmechanismus veranlasst wird, früher oder zu der gleichen Zeit stattzufinden wie eine Rotationssynchronisation des Kupplungs-Zu-Kupplungs-Schaltmechanismus, wenn über die ersten und zweiten Getrieberadsatzeinheiten ein Gangwechsel herbeigeführt wird.
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Die US 2014 / 0 088 789 A1 beschreibt ein Bewertungsverfahren für ein Schaltgefühl eines Fahrzeugs, bei welchem ein durch einen Insassen wahrgenommenes Schaltgefühl, wenn ein Fahrzeug unter einer Beschleunigung geschaltet wird, unter Verwendung eines Human-Sensibilitäts-Ergonomiekonzepts objektiv quantifiziert wird. Gemäß der Lehre der US 2014 / 0 088 789 A1 werden eine Initial-Beschleunigungs-Ansprechzeit, eine Final-Beschleunigungs-Ankunftszeit, ein durchschnittlicher Beschleunigungs-Haltebetrag während einer vorbestimmten Zeitphase nach dem Erreichen einer maximalen Beschleunigung, eine Beschleunigungs-Zunahmesteigung, ein maximaler Initial-Beschleunigungsstoß und ein maximaler End-Beschleunigungsstoß als Messfaktoren erfasst. Anschließend werden vier sensorische Faktoren eines Ansprechverhaltens, einer Stärke, einer Gleichmäßigkeit bzw. Laufruhe und einer Nichtwahrnehmung durch Multiplizieren der sechs Messfaktoren mit unterschiedlichen arithmetischen Koeffizienten und anschließendes Summieren derselben berechnet.
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Die
JP 2013 - 87 800 A beschreibt ein Automatikgetriebe vom Doppelkupplungstyp und ein Gangschalt-Steuerungsverfahren dafür. Gemäß der Lehre der
JP 2013 - 87 800 A wird eine Zwischen-Gangstufe eines Übersprung-Herunterschaltens basierend auf einer prognostizierten Fahrzeugbeschleunigung ermittelt.
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Während der Ausführung eines Herunterschaltens wird die Beschleunigung nach einer unvermeidbaren Verzögerung in Abhängigkeit einer Gangstufe oder eines Drehzahlwechselmusters erhöht. Falls eine Reihenfolge der Ausführung eines Schaltvorgangs der ersten und der zweiten Getriebe festgelegt ist, wie durch das US-Patent mit der Nummer
US 5 697 864 A gelehrt, um ein Übersprung-Herunterschalten bzw. ein Herunterschalten mit einem Überspringen über zumindest eine Stufe zu erreichen, kann es aus diesem Grund länger dauern, die Beschleunigung in einem Ausmaß zu erhöhen, dass ein Fahrer die Beschleunigung wahrnehmen kann. Gemäß der Lehre der US 2014 / 0 088 789 A1 wird eine Drehzahlveränderungsrate als die Ansprechzeit betrachtet, um ein Schaltgefühl zu bewerten. In diesem Fall kann eine Verlängerung einer Drehzahlveränderungsphase die Bewertung des Schaltgefühls verschlechtern.
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Die vorstehend erläuterten Nachteile können durch Einstellen einer Zwischen-Gangstufe während des Übersprung-Herunterschaltens, wie durch die
JP 2013 - 87 800 A gelehrt, umgangen werden. In diesem Fall kann die Zwischen-Gangstufe in einer solchen Art und Weise bestimmt werden, um ein Schaltansprechverhalten zu verbessern, um das Übersprung-Herunterschalten ohne eine Verzögerung auszuführen. Das Übersprung-Herunterschalten kann jedoch ausgehend von einer Initial-Gangstufe hin zu der Zwischen-Gangstufe, und ausgehend von der Zwischen-Gangstufe hin zu der Ziel-Gangstufe stufenweise ausgeführt werden. In diesem Fall kann der Fahrer daher einen Beschleunigungsstoß während des Übersprung-Herunterschaltens wahrnehmen.
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Kurzfassung
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Aspekte der vorliegenden Anmeldung wurden unter Berücksichtigung der vorstehenden technischen Probleme erdacht und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein Schaltsteuerungssystem und ein Schaltsteuerungsverfahren vorzusehen, um ein Beschleunigungsgefühl durch gleichmäßiges Verändern eines Drehzahl- bzw. Übersetzungsverhältnisses ohne eine Verzögerung zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist ein Schaltsteuerungssystem für ein automatisches Fahrzeuggetriebe vorgesehenen, welches ein Übersetzungsverhältnis gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer erforderlichen Antriebskraft stufenweise umschaltet. Um das vorstehend erläuterte Ziel zu erreichen, ist das Schaltsteuerungssystem vorgesehen mit: einer Steuerungsvorrichtung, welche das Übersetzungsverhältnis steuert; und einem Steuerungskennfeld, welches in der Steuerungsvorrichtung installiert ist und folgendes bestimmt: einen intensiven Bereich, in welchem ein Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung wahrnehmen kann, basierend auf einer Nichtwahrnehmungsphase, in welcher eine Antriebskraft noch nicht in einem Ausmaß verändert wurde, dass der Fahrer eine Veränderung der Beschleunigung wahrnehmen kann, und einer Stimulationsintensität, welche durch einen Veränderungsbetrag der Beschleunigung nach der Nichtwahrnehmungsphase und einem Beschleunigungsstoß bestimmt wird; und einen moderaten Bereich, welcher zwischen einer ersten Untergrenze des intensiven Bereichs, welche durch einen ersten unteren Grenzwert der Stimulationsintensität und einen ersten oberen Grenzwert der Nichtwahrnehmungsphase in dem intensiven Bereich bestimmt ist, und einer zweiten Untergrenze, die durch einen zweiten unteren Grenzwert der Stimulationsintensität, welcher kleiner als der erste untere Grenzwert ist, bei welchem der Fahrer jedoch nach wie vor eine Veränderung der Beschleunigung wahrnehmen kann, und einem zweiten oberen Grenzwerts der Nichtwahrnehmungsphase, welcher größer als der erste obere Grenzwert ist, bestimmt ist, definiert ist. Die Steuerungsvorrichtung ist insbesondere derart konfiguriert, dass diese: in einem Fall, bei welchem die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch direktes Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis nicht in den intensiven Bereich fallen, ein erstes Zwischen-Übersetzungsverhältnis zwischen einem Initial-Übersetzungsverhältnis und einem Ziel-Übersetzungsverhältnis, welches basierend auf einer durch eine Beschleunigungsbetätigung durch den Fahrer geforderten Antriebskraft ermittelt wird, mit Bezug auf das Steuerungskennfeld in einer solchen Art und Weise auswählt, dass die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis in den intensiven Bereich fallen; ein erstes Umschalten ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis und ein zweites Umschalten ausgehend von dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis in einem Fall ausführt, bei welchem die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Ausführen des ersten Umschaltens in den moderaten Bereich fallen; in einem Fall, bei welchem die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis nicht in den moderaten Bereich fallen, zumindest ein zweites Zwischen-Übersetzungsverhältnis zwischen dem Initial-Übersetzungsverhältnis und dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis mit Bezug auf das Steuerungskennfeld in einer solchen Art und Weise auswählt, dass die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase in den moderaten Bereich fallen; und in einem Fall, bei welchem das zweite Zwischen-Übersetzungsverhältnis zwischen dem Initial-Übersetzungsverhältnis und dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis ausgewählt ist, ein drittes Umschalten ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem zweiten Zwischen-Übersetzungsverhältnis, ein viertes Umschalten ausgehend von dem zweiten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis und das zweite Umschalten ausführt.
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Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann das Getriebe ein gestuftes Getriebe umfassen und das Übersetzungsverhältnis kann eine Gangstufe des gestuften Getriebes umfassen.
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Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsfonn kann das Getriebe ein stufenloses Getriebe umfassen und das Zwischen-Übersetzungsverhältnis kann ein Übersetzungsverhältnis zwischen Stufen des Übersetzungsverhältnisses umfassen.
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Bei einer nicht beschränkenden Ausführungsform kann die Steuerungsvorrichtung ferner derart konfiguriert sein, dass diese in einem Fall, bei welchem das Zwischen-Übersetzungsverhältnis aus einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen ausgewählt werden kann, ein Übersetzungsverhältnis am nächsten an dem Initial-Übersetzungsverhältnis als das Zwischen-Übersetzungsverhältnis auswählt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung ist ein Schaltsteuerungsverfahren für ein automatisches Fahrzeuggetriebe vorgesehen, welches ein Übersetzungsverhältnis gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer erforderlichen Antriebskraft stufenweise umschaltet, aufweisend: ein Steuerungskennfeld, welches folgendes bestimmt: einen intensiven Bereich, in welchem ein Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung wahrnehmen kann, basierend auf einer Nichtwahrnehmungsphase, in welcher eine Antriebskraft noch nicht in einem Ausmaß verändert wurde, dass der Fahrer eine Veränderung der Beschleunigung wahrnehmen kann, und einer Stimulationsintensität, welche durch einen Veränderungsbetrag der Beschleunigung nach der Nichtwahrnehmungsphase und einem Beschleunigungsstoß bestimmt wird; und einen moderaten Bereich, welcher zwischen einer ersten Untergrenze des intensiven Bereichs, welche durch einen ersten unteren Grenzwert der Stimulationsintensität und einen ersten oberen Grenzwert der Nichtwahrnehmungsphase in dem intensiven Bereich bestimmt wird, und einer zweiten Untergrenze, die durch einen zweiten unteren Grenzwert der Stimulationsintensität, welcher kleiner als der erste untere Grenzwert ist, bei welchem der Fahrer jedoch nach wie vor eine Veränderung der Beschleunigung wahrnehmen kann, und einen zweiten oberen Grenzwert der Nichtwahrnehmungsphase, welcher größer als der erste obere Grenzwert ist, bestimmt ist, definiert ist; Auswählen eines ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnisses zwischen einem Initial-Übersetzungsverhältnis und einem Ziel-Übersetzungsverhältnis, welches basierend auf einer durch eine Beschleunigungsbetätigung durch den Fahrer geforderten Antriebskraft ermittelt wird, mit Bezug auf das Steuerungskennfeld in einer solchen Art und Weise, dass die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis in den intensiven Bereich fallen, in einem Fall, bei welchem die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch direktes Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis aus dem intensiven Bereich fallen; Ausführen eines erstes Umschaltens ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis und eines zweites Umschaltens ausgehend von dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis in einem Fall, bei welchem die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Ausführen des ersten Umschaltens in den moderaten Bereich fallen; Auswählen zumindest eines zweites Zwischen-Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Initial-Übersetzungsverhältnis und dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis mit Bezug auf das Steuerungskennfeld in einer solchen Art und Weise, dass die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis in den moderaten Bereich fallen, in einem Fall, bei welchem die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase durch Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis nicht in den moderaten Bereich fallen; und Ausführen eines dritten Umschaltens ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis hin zu dem zweiten Zwischen-Übersetzungsverhältnis, eines vierten Umschaltens ausgehend von dem zweiten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis und des zweiten Umschaltens, in einem Fall, bei welchem das zweite Zwischen-Übersetzungsverhältnis zwischen dem Initial-Übersetzungsverhältnis und dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis ausgewählt ist.
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Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung wird daher, falls die Nichtwahrnehmungsphase nicht kurz genug sein wird und die Stimulationsintensität nicht stark genug sein wird, auch wenn das Übersetzungsverhältnis direkt hin zu dem Ziel-Verhältnis umgeschaltet wird, das erste Zwischen-Übersetzungsverhältnis mit Bezug auf das Steuerungskennfeld eingestellt und das zweite Zwischen-Übersetzungsverhältnis wird nach Bedarf eingestellt. In diesem Fall wird das Übersetzungsverhältnis ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis über das zweite Zwischen-Übersetzungsverhältnis, falls verfügbar, und über das erste Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis umgeschaltet. Insbesondere werden das erste Umschalten und das zweite Umschalten der Reihe nach ausgeführt oder das dritte Umschalten, das vierte Umschalten und das zweite Umschalten werden der Reihe nach ausgeführt. Infolge des Umschaltens des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Verhältnis hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis oder hin zu dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis über das zweite Zwischen-Übersetzungsverhältnis, fallen die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase in den moderaten Bereich, so dass der Fahrer einen Beginn der Zunahme der Beschleunigung wahrnehmen kann. Außerdem fallen die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase infolge des Umschaltens des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem ersten Zwischen-Übersetzungsverhältnis oder dem zweiten Zwischen-Übersetzungsverhältnis hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis in den intensiven Bereich, so dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung im Ansprechen auf eine Beschleunigungsbetätigung ausreichend wahrnehmen kann. Zusätzlich kann der Fahrer eine gleichmäßige Zunahme der Beschleunigung ohne eine Verzögerung wahrnehmen, da die Stimulationsintensität und die Nichtwahrnehmungsphase in der Anfangsphase einer solchen Übersprungschaltung in den moderaten Bereich fallen. Daher kann die Beschleunigung mit einem guten Ansprechverhalten gleichmäßig erhöht werden, wenn das Übersetzungsverhältnis signifikant verändert wird, um eine große erforderliche Antriebskraft zu erreichen.
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Zusätzlich kann die Beschleunigung unter der Voraussetzung, dass das gestufte Getriebe in dem Fahrzeug verwendet wird, während der Ausführung der Übersprungschaltung unter Verwendung der Zwischen-Gangstufe(en) gleichmäßig erhöht werden.
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Alternativ kann die Beschleunigung unter der Voraussetzung, dass das stufenlose Getriebe in dem Fahrzeug verwendet wird, während eines signifikanten Veränderns des Übersetzungsverhältnisses unter Verwendung des/der Zwischen-Übersetzungsverhältnisse(s) zwischen Stufen des Übersetzungsverhältnisses gleichmäßig erhöht werden.
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Ferner ist ein Übersetzungsverhältnis nahe dem Initial-Übersetzungsverhältnis als das erste Zwischen-Übersetzungsverhältnis ausgewählt, falls das Zwischen-Übersetzungsverhältnis aus einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen ausgewählt werden kann. Aus diesem Grund wird die Stimulationsintensität während des zweiten Umschaltens erhöht, so dass das Beschleunigungsgefühl verbessert werden kann.
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Figurenliste
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Merkmale, Aspekte und Vorteile von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und die beigefügten Abbildungen besser verständlich.
- 1 ist eine schematische Darstellung, welche ein Beispiel eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs zeigt, auf welches das Steuerungssystem gemäß der Ausführungsform angewendet wird;
- 2 zeigt ein Beispiel eines Schaltkennfelds;
- 3 zeigt ein Beispiel eines Steuerungskennfelds;
- 4 ist ein Zeitdiagramm, welches einen Übergang der Gangstufe und eine Veränderung der Beschleunigung während der Ausführung der Übersprungschaltung über eine Zwischen-Gangstufe angibt; und
- 5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel der Schaltsteuerung gemäß der Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung sind nun mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen erläutert. Mit Bezug auf 1 ist ein Beispiel eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs gezeigt, auf welches das Steuerungssystem und das Steuerungsverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform angewendet werden. Wie in 1 dargestellt, ist ein Automatikgetriebe (welches nachfolgend einfach als das „Getriebe“ bezeichnet ist) 2, welches derart angepasst ist, dass dieses eine Mehrzahl von Gangstufen schafft oder ein Übersetzungsverhältnis stufenweise verändert, mit einer Ausgangsseite einer Maschine 1 verbunden und ein Ausgangsdrehmoment des Getriebes 2 wird über eine Differenzialgetriebeeinheit 3 hin zu Antriebsrädern 3 und 4 verteilt. Bei dem in 1 gezeigten Fahrzeug kann als das Getriebe 2 nicht nur ein gestuftes Getriebe, welches derart angepasst ist, dass dieses eine Gangstufe durch Betätigten einer Kupplung und einer Bremse umschaltet, sondern ebenso ein stufenloses Getriebe, welches derart angepasst ist, das dieses ein Übersetzungsverhältnis durch Variieren von effektiven Laufradien eines Riemens, der auf Riemenscheiben läuft, verändert, verwendet werden. Zusätzlich können das Steuerungssystem und das Steuerungsverfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform ebenso auf eine Hybridantriebseinheit angewendet werden, bei welcher die Maschine, ein Ausgangselement und ein Motor mit einer Erzeugungsfunktion mit dem stufenlosen Getriebe verbunden sind, das als eine Leistungsverteilungsvorrichtung dient, und eine Maschinendrehzahl wird durch den Motor kontinuierlich verändert. Bei dem Fahrzeug unter Verwendung des stufenlosen Getriebes sind eine Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen, um gewünschte Gangstufen zu schaffen, im Vorhinein eingestellt, so dass das Übersetzungsverhältnis stufenweise verändert werden kann.
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Um einen Schaltvorgang des Getriebes 2 zu steuern, ist eine elektronische Steuerungseinheit (nachfolgend als die „ECU“ abgekürzt) 5 als eine Steuerungsvorrichtung mit dem Getriebe 2 verbunden. Die ECU 5 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer aufgebaut, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser eine Berechnung basierend auf eingehenden Daten und vorinstallierten Daten ausführt und ein Berechnungsergebnis in Form eines Befehlssignals überträgt. Beispielsweise werden Erfassungswerte einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einer Gaspedalöffnung ACC als eine durch nicht gezeigte Sensoren erfasste Antriebsanforderung zu der ECU 5 gesendet und ein Schaltkennfeld zum stufenweise Verändern eines Übersetzungsverhältnisses und ein Steuerungskennfeld zum Auswählen einer Zwischen-Gangstufe usw. sind in der ECU 5 installiert.
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Mit Bezug auf 2 ist ein Beispiel des Schaltkennfelds zum Ermitteln der Gangstufe gezeigt. In 2 stellt die vertikale Achse die Gaspedalöffnung ACC dar und die horizontale Achse stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit V dar. Jede durchgehende Kurve entspricht einer Hochschaltlinie und ein Hochschalten hin zu einer vorbestimmten Gangstufe wird ausgeführt, wenn ein Betriebspunkt des Fahrzeugs, welcher basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gaspedalöffnung ACC bestimmt wird, von links nach rechts oder nach unten in 2 über die Hochschaltlinie verändert wird. Andererseits entspricht jede gestrichelte Linie einer Herunterschaltlinie und ein Herunterschalten hin zu einer vorbestimmten Gangstufe wird ausgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V derart reduziert wird, dass der Betriebspunkt von rechts nach links in 2 über die Herunterschaltlinie verändert wird, oder die Gaspedalöffnung ACC erhöht wird, so dass der Betriebspunkt nach oben in 2 über die Herunterschaltlinie verändert wird. Wie aus 2 ersichtlich ist, wird zwischen jeder Herunterschaltlinie und jeder Hochschaltlinie ein vorbestimmter Hysteresebereich aufrechterhalten. Falls der Betriebspunkt über eine Mehrzahl der Hochschaltlinien oder Herunterschaltlinien verändert wird, wird eine Übersprungschaltung ausgeführt. Alternativ kann der Betriebspunkt, welcher auf diese Weise eine Fahrbedingung des Fahrzeugs darstellt, ebenso basierend auf einer Drehzahl eines vorbestimmten Drehelements anstelle der Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem Niederdrücken eines Gaspedals oder dergleichen anstelle der Gaspedalöffnung ACC bestimmt werden.
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3 zeigt ein Beispiel eines Steuerungskennfelds zum Auswählen einer Gangstufe gemäß einer Absicht des Fahrers, um das Fahrzeug zu beschleunigen. In dem in 3 gezeigten Kennfeld sind insbesondere ein moderater Bereich Ar, in welchem die Beschleunigung in einer sanften bzw. mäßigen Art und Weise erhöht wird, und ein intensiver Bereich Aa, in welchem die Beschleunigung signifikant erhöht wird, so dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung wahrnehmen kann, basierend auf einer Nichtwahrnehmungsphase T und einer Stimulationsintensität Mi bestimmt.
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Die Nichtwahrnehmungsphase T entspricht insbesondere einer Zeitphase ausgehend von einem Punkt, bei welchem ein Veränderungsfaktor der (längs) Beschleunigung G auftritt, hin zu einem Punkt, bei welchem die Wahrnehmung einer Veränderung der Beschleunigung G durch den Fahrer beginnt, und die Nichtwahrnehmungsphase T umfasst eine Steuerungsverzögerung und eine Ansprechzeit, welche durch ein Modell und eine Fahrzeugklasse bestimmt werden. Andererseits entspricht die Stimulationsintensität Mi einer physikalischen Größe, welche durch Multiplizieren eines Veränderungsbetrags ΔG der Beschleunigung G unmittelbar nach einer Beendigung der Nichtwahrnehmungsphase T mit einem Beschleunigungsstoß bzw. Ruck (das heißt, einem abgeleiteten Wert der Beschleunigung G mit Bezug auf die Zeit) J, wie durch Mi = ΔG • J ausgedrückt, erhalten wird.
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Mit Bezug auf 4 ist ein Beispiel von Veränderungen der Beschleunigung G und des Beschleunigungsstoßes J und der Nichtwahrnehmungsphasen T während einer Ausführung einer Übersprungschaltung ausgehend von einer vorbestimmten Gangstufe A, welche durch ein Niederdrücken eines Gaspedals hervorgerufen wird, gezeigt. In 4 stellt die vertikale Achse die Beschleunigung G dar und die horizontale Achse stellt die Zeit dar. Zusätzlich ist in 4 ein Übergang der Gangstufe (das heißt eines Übersetzungsverhältnisses) während einer Ausführung der Übersprungschaltung angegeben. Bei dem in 4 gezeigten Beispiel wird das Gaspedal bei einem Punkt t0 niedergedrückt (in 4 als „Gaspedal An“ angegeben). Folglich wird ein Maschinendrehmoment erhöht, um die Beschleunigung G zu erhöhen, und zu einem Punkt t1 beginnt die Wahrnehmung einer Zunahme der Beschleunigung G durch den Fahrer. Das heißt, der Punkt t1 wird durch ein Ergebnis eines sensorischen Tests ermittelt. Während einer ersten Nichtwahrnehmungsphase T1 ausgehend von dem Punkt t0, bei welchem ein Beschleunigungsvorgang bzw. eine Beschleunigungsbetätigung (das heißt, ein Veränderungsfaktor der Beschleunigung) ausgeführt wird, hin zu dem Punkt t1 wird eine Antriebskraft nicht wesentlich verändert und somit kann der Fahrer keine Veränderung (das heißt eine Zunahme) der Beschleunigung G wahrnehmen. Ein Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat herausgefunden, dass die erste Nichtwahrnehmungsphase T1 mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V ausgedehnt bzw. verlängert ist.
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Nach der Beendigung der ersten Nichtwahrnehmungsphase T1 wird die Beschleunigung G in der Initial-Gangstufe A bei einem Punkt t2 auf einen Spitzenwert erhöht, wie in 4 mit einer durchgehenden Kurve angegeben ist, und diese verbleibt ausgehend von dem Punkt t2 temporär auf einem Plateau. Während einer Zunahme der Beschleunigung G stellt ein solches Ende der Zunahme der Beschleunigung G ein nicht erwartetes (oder neues) Ereignis für den Fahrer dar und somit spricht der Fahrer bewusst auf ein solches Ende der Zunahme der Beschleunigung G an, so dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung bis zu dem Punkt t2 wahrnehmen kann. In dieser Situation wird ein Herunterschalten ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu einer Zwischen-Gangstufe B ausgeführt und somit wird die Beschleunigung G im Wesentlichen konstant gehalten, während diese ausgehend von dem Punkt t2 hin zu einem Punkt t3, bei welchem die Wahrnehmung einer Zunahme der Beschleunigung G in der Zwischen-Gangstufe B durch den Fahrer beginnt, geringfügig schwankt. Das heißt, der Fahrer nimmt während einer zweiten Nichtwahrnehmungsphase T2 ausgehend von dem Punkt t2 hin zu dem Punkt t3 eine Zunahme der Beschleunigung G mit einem Durchschnittswert G1 der Beschleunigung G wahr. Die zweite Nichtwahrnehmungsphase T2 ist mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V ebenso ausgedehnt bzw. verlängert.
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Ein erster Beschleunigungsstoß J1 als eine Veränderungsrate der Beschleunigung G ausgehend von dem Punkt t1 hin zu dem Punkt t2 kann durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet werden und eine erste Stimulationsintensität Mi1 ausgehend von dem Punkt t1 hin zu dem Punkt t2 kann durch Multiplizieren des ersten Beschleunigungsstoßes J1 mit einem ersten Veränderungsbetrag ΔG1 der Beschleunigung G ausgehend von einem Wert bei dem Punkt t1 hin zu dem Durchschnittswert G1 berechnet werden.
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Nach dem Ende der zweiten Nichtwahrnehmungsphase T2 wird die Beschleunigung G in der Zwischen-Gangstufe B auf einen Spitzenwert bei dem Punkt t4 erhöht und diese verbleibt ausgehend von dem Punkt t4 temporär auf einem Plateau. Der Fahrer spricht bewusst auf ein solches Ende der Zunahme der Beschleunigung G an, so dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung bis zu dem Punkt t4 wahrnehmen kann. In dieser Situation wird ein Herunterschalten ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu einer Ziel-Gangstufe C ausgeführt, um eine erforderliche Antriebskraft zu erreichen, und somit wird die Beschleunigung G im Wesentlichen konstant gehalten, während diese ausgehend von dem Punkt t4 hin zu einem Punkt t5, bei welchem die Wahrnehmung einer Zunahme der Beschleunigung G in der Ziel-Gangstufe C durch den Fahrer beginnt, geringfügig schwankt. Das heißt, der Fahrer nimmt erneut eine Zunahme der Beschleunigung G mit einem Durchschnittswert G2 der Beschleunigung G während einer dritten Nichtwahrnehmungsphase T3 ausgehend von dem Punkt t4 hin zu dem Punkt t5 wahr. Die dritte Nichtwahrnehmungsphase T3 ist ebenso mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit V ausgedehnt bzw. verlängert.
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Ein zweiter Beschleunigungsstoß J2 als eine Veränderungsrate der Beschleunigung G ausgehend von dem Punkt t3 hin zu dem Punkt t4 kann ebenso durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet werden und eine zweite Stimulationsintensität Mi2 ausgehend von dem Punkt t3 hin zu dem Punkt t4 kann ebenso durch Multiplizieren des zweiten Beschleunigungsstoßes J2 mit einem zweiten Veränderungsbetrag ΔG2 der Beschleunigung G ausgehend von einem Wert bei dem Punkt t3 hin zu dem Durchschnittswert G2 berechnet werden.
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Nach der Beendigung der dritten Nichtwahrnehmungsphase T3 wird die Beschleunigung G in der Ziel-Gangstufe C auf einen Spitzenwert G3 bei einem Punkt t6 erhöht und der Fahrer spricht bewusst auf ein solches Ende der Zunahme der Beschleunigung G an, so dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung bis zu dem Punkt t6 wahrnehmen kann. Das heißt, der Fahrer nimmt erneut eine Zunahme der Beschleunigung G mit dem Spitzenwert G3 der Beschleunigung G wahr.
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Ein dritter Beschleunigungsstoß J3 als eine Veränderungsrate der Beschleunigung G ausgehend von dem Punkt t5 hin zu dem Punkt t6 kann ebenso durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate berechnet werden und eine dritte Stimulationsintensität Mi3 ausgehend von dem Punkt t5 hin zu dem Punkt t6 kann ebenso durch Multiplizieren des dritten Beschleunigungsstoßes J3 mit einem dritten Veränderungsbetrag ΔG3 der Beschleunigung G ausgehend von einem Wert bei dem Punkt t5 hin zu dem Spitzenwert G3 berechnet werden.
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Jede Nichtwahrnehmungsphase T und jede Stimulationsintensität Mi stellt individuell ein Fahrzeugverhalten dar, welches durch einen Beschleunigungsvorgang und einen resultierenden Schaltvorgang, welcher durch den Fahrer wahrgenommen wird, verändert wird. Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat herausgefunden, dass der Fahrer oder ein Insasse(en) eine Bewertung der Beschleunigung basierend auf diesen Parameter vornimmt/vornehmen. Beispielsweise kann unter der Voraussetzung, dass die Nichtwahrnehmungsphase T lang ist und die Stimulationsintensität Mi stark ist, eine Ziel-Beschleunigung (das heißt, eine Ziel-Antriebskraft) erreicht werden, der Fahrer spürt jedoch, dass ein Beschleunigungs-Ansprechverhalten langsam ist. Die Nichtwahrnehmungsphase T kann durch das Ausführen einer Übersprungschaltung reduziert werden. Falls jedoch ein Veränderungsbetrag der Beschleunigung in einer Anfangsstufe ähnlich oder gleich einem Veränderungsbetrag der Beschleunigung in einer finalen Stufe ist, nimmt der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung während der Ausführung der Übersprungschaltung zweimal wahr.
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Daher wird das Beschleunigungs-Ansprechverhalten mit einer Zunahme einer Phase ausgehend von einem Punkt, bei welchem ein Beschleunigungsvorgang startet, hin zu einem Punkt, bei welchem der Fahrer eine Veränderung der Beschleunigung wahrnimmt, schlechter und der Fahrer spürt zumindest zweimal Veränderungen der Beschleunigung während der Ausführung der Übersprungschaltung. Um ein Beschleunigungsgefühl zu verbessern, ist das Steuerungssystem gemäß der Ausführungsform derart konfiguriert, dass dieses die Stimulationsintensität Mi infolge des Erhöhens einer Beschleunigung während des Umschaltens einer Gangstufe hin zu einer Ziel-Stufe erhöht, während dem Fahrer ermöglicht wird, eine Veränderung der Beschleunigung in einer früheren Phase bei dem Beschleunigungsvorgang wahrzunehmen. Zu diesem Zweck sind in dem in 3 gezeigten Steuerungskennfeld der vorgenannte moderate Bereich Ar und der intensive Bereich Aa basierend auf der Nichtwahrnehmungsphase T und der Stimulationsintensität Mi bestimmt. Insbesondere wird ein Fahrzeugverhalten in dem moderaten Bereich Ar im Ansprechen auf einen Beschleunigungsvorgang umgehend verändert, die Stimulationsintensität Mi wird jedoch auf ein Niveau gedrückt bzw. niedrig gehalten, bei welchem der Fahrer keine Zunahme der Beschleunigung wahrnehmen kann. Im Gegensatz dazu ist die Nichtwahrnehmungsphase T in dem intensiven Bereich Aa reduziert und die Stimulationsintensität Mi ist auf ein Niveau erhöht, bei welchem der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung ausreichend wahrnehmen kann. Insbesondere wird das in 3 gezeigte Steuerungskennfeld dazu verwendet, um eine Zwischen-Gangstufe (das heißt, ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis) bei der Übersprungschaltung auszuwählen.
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Der moderate Bereich Ar und der intensive Bereich Aa werden basierend auf einem Ergebnis eines fahrzeuginternen sensorischen Tests bestimmt. Um verschiedene Daten zu sammeln, während eine Beschleunigung und eine Ansprechzeit weit bzw. stark variiert werden, ist es vorzuziehen, ein Fahrzeug zu verwenden, bei welchem eine Antriebsmaschine einen Motor bei dem sensorischen Test umfasst. Bei dem sensorischen Test wird ein Beschleunigungsgefühl in dem Fahrzeug aus 5 möglichen Punktewerten bewertet, während die Nichtwahrnehmungsphase T und die Stimulationsintensität Mi variiert werden. In 3 sind Bewertungslinien Le, welche individuell einen Punktewert des Beschleunigungsgefühls von 2 Punkten bis 5 Punkten angeben, durch Verbinden gleicher oder ähnlicher Punktewerte eingezeichnet. Um das Steuerungskennfeld exakt vorzubereiten, ist es vorzuziehen, den sensorischen Test mit einem professionellen Fahrer und einem Testfahrer vorzunehmen, und der sensorische Test wird vorzugsweise mit möglichst vielen Fahrern durchgeführt. Wie aus 3 ersichtlich ist, nimmt das Beschleunigungsgefühl mit einer Zunahme der Nichtwahrnehmungsphase T und mit einer Abnahme der Stimulationsintensität Mi ab. Das heißt, das Beschleunigungs-Ansprechverhalten wird langsam und somit wird ein gewünschtes Beschleunigungsgefühl nicht erreicht. Bei dem in 3 gezeigten Steuerungskennfeld ist ein Bereich, in welchem der Bewertungs-Punktewert höher als ein vorbestimmter Punktewert ist, als der intensive Bereich Aa eingestellt. Insbesondere ist eine Untergrenze Aal des intensiven Bereichs Aa durch Verbinden der Bewertungs-Punktewerte von ungefähr „4,3“ eingezeichnet und der Bereich, in welchem die Stimulationsintensität Mi stärker als die Untergrenze Aal ist und die Nichtwahrnehmungsphase T kürzer als die Untergrenze Aal ist, ist als der intensive Bereich Aa eingestellt. Das heißt, die Untergrenze Aal wird durch einen unteren Grenzwert der Stimulationsintensität Mi und einen oberen Grenzwert der Nichtwahrnehmungsphase T des intensiven Bereichs Aa bestimmt.
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Es ist vorzuziehen, die Untergrenze Aal des intensiven Bereichs Aa in Abhängigkeit einer maximalen Beschleunigung des Fahrzeugs und eines zulässigen Beschleunigungsstoßes zu verschieben. Beispielsweise kann die Beschleunigung unter der Voraussetzung, dass die durch das Fahrzeug erreichte Maximalbeschleunigung groß ist, innerhalb einer kurzen Zeitphase signifikant verändert werden. In diesem Fall ist die Untergrenze Aal daher vorzugsweise hin zu einem größeren Wert verschoben. Insbesondere wird der untere Grenzwert der Stimulationsintensität Mi des intensiven Bereichs Aa bei dem Steuerungssystem, welches bei dem Fahrzeug verwendet wird, das eine größere Beschleunigung erzeugen kann als diese, welche durch das bei dem sensorischen Test verwendete Fahrzeug erzeugt wird, um das Kennfeld vorzubereiten, hin zu einem größeren Wert verschoben und der obere Grenzwert der Nichtwahrnehmungsphase T des intensiven Bereichs Aa wird hin zu dem kleineren Wert verschoben, gemäß einer Differenz oder einem Verhältnis zwischen der Beschleunigung, welche durch das bei dem sensorischen Test verwendete Fahrzeug erzeugt wird, und der Beschleunigung, welche durch das Fahrzeug erzeugt wird, auf welches das Steuerungssystem angewendet wird.
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Ein zulässiger Beschleunigungsstoß, das heißt, ein Beschleunigungsstoß, um das Fahrzeug für den Fahrer zufriedenstellend zu beschleunigen, unterscheidet sich in Abhängigkeit einer Klasse oder einer Qualitätsstufe des Fahrzeugs und einem Betriebsmodus, wie einem sportlichen Modus und einem normalen Modus. Falls der zulässige Beschleunigungsstoß groß ist, kann die Beschleunigung innerhalb einer kurzen Zeitphase mit einem gewünschten Betrag verändert werden, und somit wird die Untergrenze Aal des intensiven Bereichs Aa bei dem in 3 gezeigten Steuerungskennfeld ebenso nach oben und nach innen verschoben. Insbesondere wird der untere Grenzwert der Stimulationsintensität Mi des intensiven Bereichs Aa unter der Voraussetzung, dass das Steuerungssystem in einem Fahrzeug verwendet wird, welches einen größeren zulässigen Beschleunigungsstoß erreichen kann, ebenso hin zu einem größeren Wert verschoben und der obere Grenzwert der Nichtwahrnehmungsphase T des intensiven Bereichs Aa wird ebenso hin zu dem kleineren Wert verschoben, gemäß einer Differenz oder einem Verhältnis zwischen dem zulässigen Beschleunigungsstoß, welcher durch das Fahrzeug erreicht wird, welches bei dem sensorischen Test verwendet wird, und dem zulässigen Beschleunigungsstoß, welcher durch das Fahrzeug erreicht wird, auf welches das Steuerungssystem angewendet wird.
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Bei dem in 3 gezeigten Steuerungskennfeld ist ein Bereich, in welchem die Stimulationsintensität Mi schwächer als die Untergrenze Aal ist und die Nichtwahrnehmungsphase T länger als die Untergrenze Aal ist, als der moderate Bereich Ar eingestellt. Eine Untergrenze Arl des moderaten Bereichs Ar wird basierend auf einem unteren Grenzwert Mil der Stimulationsintensität Mi und einem oberen Grenzwert T1 der Nichtwahrnehmungsphase T bestimmt. Der untere Grenzwert Mil wird in einer solchen Art und Weise bestimmt, dass eine ausreichend starke Stimulationsintensität Mi erzeugt werden kann, um zu ermöglichen, dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung wahrnimmt, und der obere Grenzwert T1 wird in einer solchen Art und Weise bestimmt, dass die Nichtwahrnehmungsphase T auf eine Länge beschränkt ist, um beim Wahrnehmen einer Zunahme der Beschleunigung durch den Fahrer keine Verzögerung hervorzurufen. Hierbei kann die Untergrenze Arl beliebig verschoben werden, solange die Stimulationsintensität Mi nicht in einem solchen Ausmaß abgeschwächt ist, dass der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung nicht wahrnehmen kann, und solange die Nichtwahrnehmungsphase T nicht in einem solchen Ausmaß ausgedehnt ist, dass eine Zunahme der Beschleunigung verzögert ist. Daher ist der moderate Bereich Ar in dem in 3 gezeigten Steuerungskennfeld durch die Untergrenze Aal und die Untergrenze Arl definiert.
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Eine weitere Untergrenze Arl, welche sich unterhalb der Untergrenze Arl befindet, kann gemäß einem Initial-Veränderungsbetrag der Beschleunigung, welche durch einen Beschleunigungsvorgang verändert wird, oder gemäß einer Gangstufe bestimmt werden. Alternativ kann eine weitere Untergrenze Arl ungeachtet eines Veränderungsbetrags der Beschleunigung und einer Gangstufe ebenso als eine gerade Linie eingestellt sein. Insbesondere ist jede Linie, welche den unteren Grenzwert Mil darstellt, positiv geneigt, so dass die Stimulationsintensität Mi mit einer Zunahme der Nichtwahrnehmungsphase T erhöht ist. Zusätzlich ist jede Untergrenzenlinie Mil in einer solchen Art und Weise vorgesehen, dass die Stimulationsintensität Mi mit einer Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht ist, da ein Verhalten des Fahrzeugs in einem Hochgeschwindigkeitsbereich signifikant verändert wird.
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Daher ist, wie aus 3 ersichtlich ist, der untere Grenzwert Mil der Stimulationsintensität Mi des moderaten Bereichs Ar kleiner als dieser der unteren Grenze Aal des intensiven Bereichs Aa, und der obere Grenzwert T1 der Nichtwahrnehmungsphase T des moderaten Bereichs Ar ist größer als dieser der Untergrenze Aal des intensiven Bereichs Aa. Insbesondere ist der moderate Bereich Ar durch die Untergrenze Aal des intensiven Bereichs Aa und die Untergrenze Aal für diesen definiert.
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Die ECU 5 ist derart konfiguriert, dass diese eine in 5 gezeigte Schaltsteuerung mit Bezug auf die vorstehend erläuterten Kennfelder ausführt. Bei der in 5 gezeigten Steuerung wird bei Schritt S1 zunächst ein Niederdrücken des Gaspedals während eines Antriebs erfasst. Anschließend wird bei Schritt S2 eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, mit welcher ein Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches bei der Initial-Gangstufe A in den intensiven Bereich Aa fällt. Falls die Antwort von Schritt S2 Ja ist, wird die Steuerung ohne das Ausführen irgendeiner spezifischen Steuerung beendet.
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Falls die Antwort von Schritt S2 im Gegensatz dazu gleich Nein ist, schreitet die Routine zu Schritt S3 voran, um eine Ziel-Gangstufe C mit Bezug auf das Schaltkennfeld zu berechnen. In diesem Fall beginnt eine Zunahme der Beschleunigung G in der Initial-Gangstufe A nach dem Verstreichen der ersten Nichtwahrnehmungsphase T1 und die erste Nichtwahrnehmungsphase T1, der erste Beschleunigungsstoß J1 und der erste Veränderungsbetrag ΔG1 der Beschleunigung G, das heißt, ein bei der Initial-Gangstufe A zu erreichendes Beschleunigungsgefühl, sind in 4 durch einen gestrichelten Kreis P1 umgeben. Falls das durch den Kreis P1 angegebene Beschleunigungsgefühl außer bzw. unter die Untergrenze Arl fällt, wie in 3 mit einem Kreuz P1 angegeben ist, wäre die Antwort von Schritt S2 gleich Nein. Insbesondere falls ein gestuftes Getriebe als das Getriebe 2 verwendet wird, wird die Ziel-Gangstufe C des Getriebes 2 mit Bezug auf das Schaltkennfeld basierend auf der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Gaspedalöffnung ACC bestimmt. Falls die ECU 5 derart konfiguriert ist, dass diese den Schaltvorgang des gestuften Getriebes 2 mit Bezug auf das Schaltkennfeld steuert, kann die Ziel-Gangstufe C ohne Ausführen der Ermittlung von Schritt S2 berechnet werden.
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Anschließend wird bei Schritt S4 eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass durch ein Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der berechneten Ziel-Gangstufe C ein Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches in den intensiven Bereich Aa fällt. Wie beschrieben ist, werden eine erforderliche Zeit des Schaltvorgangs (einschließlich einer Schaltzeit und einer Verzögerung), ein erzielbarer Beschleunigungsstoß, ein erzielbares Beschleunigungsgefühl pro Zeiteinheit usw. durch ein Modell und eine Klasse des Fahrzeugs, einen Veränderungsbetrag des Übersetzungsverhältnisses, eine Gaspedalöffnung usw. bestimmt. Diese Daten werden in der ECU 5 gespeichert, so dass die Ermittlung von Schritt S4 basierend auf den gespeicherten Daten erfolgen kann. Falls die Antwort von Schritt S4 Ja ist, wird die Routine ohne das Ausführen nachfolgender Steuerungen beendet. In diesem Fall wird die Gangstufe durch einen herkömmlichen Schaltvorgang des Automatikgetriebes hin zu der Ziel-Gangstufe C umgeschaltet.
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Falls die Antwort von Schritt S4 im Gegensatz dazu gleich Nein ist, wird bei Schritt S5 eine Zwischen-Gangstufe B ausgewählt. Wenn das Gaspedal tief bzw. stark niedergedrückt wird und die Ziel-Gangstufe C somit auf die Gangstufe eingestellt wird, welche sich von einer numerisch benachbarten Stufe zu der Initial-Gangstufe A unterscheidet, um die erforderliche Antriebskraft zu erreichen, kann die Nichtwahrnehmungsphase T ausgedehnt sein, falls die Gangstufe durch eine mechanische Beschränkung des Getriebes 2 und eine Steuerungsverzögerung direkt ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der Ziel-Gangstufe C umgeschaltet wird. In diesem Fall liegt die Nichtwahrnehmungsphase T außerhalb der Grenzlinie T1 und die Stimulationsintensität Mi liegt außerhalb des moderaten Bereichs Ar, wie in 3 mit dem Doppelkreis Px angegeben ist. In diesem Fall ist die Antwort von Schritt S4 daher Nein.
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Die Zwischen-Gangstufe B wird insbesondere in einer solchen Art und Weise ausgewählt, dass die dritte Nichtwahrnehmungsphase T3 und die dritte Stimulationsintensität Mi3 durch Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C in den intensiven Bereich Aa fallen. In 4 sind die dritte Nichtwahrnehmungsphase T3, der dritte Beschleunigungsstoß J3 und der dritte Veränderungsbetrag ΔG3 der Beschleunigung G, das heißt, ein Beschleunigungsgefühl, welches durch das Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C zu erreichen ist, von dem gestrichelten Kreis P3 umgeben. Daher wird die Zwischen-Gangstufe B in einer solchen Art und Weise ausgewählt, dass das Beschleunigungsgefühl durch das Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C in den intensiven Bereich Aa fällt, wie in 3 mit einem Stern P3 angegeben ist. Bei dem gestuften Getriebe werden die einstellbaren Übersetzungsverhältnisse, das heißt die Gangstufen, strukturell bestimmt und somit wird die Zwischen-Gangstufe B bei Schritt S5 lediglich dann bestimmt, wenn die Ziel-Gangstufe C auf die Gangstufe eingestellt wird, welche um zumindest zwei Stufen von der Initial-Gangstufe A entfernt liegt. Falls das Getriebe 2 einem gestuften Getriebe entspricht, wird bei Schritt S4 daher ebenso bestimmt, ob die bei Schritt S3 ermittelte Ziel-Gangstufe C numerisch benachbart zu der Initial-Gangstufe A liegt. Falls die Ziel-Gangstufe C um zumindest zwei Stufen von der Initial-Gangstufe A entfernt liegt, so dass die Antwort von Schritt S4 gleich Nein ist, schreitet die Routine zu Schritt S5 voran, um die Zwischen-Gangstufe B auszuwählen.
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Falls die Zwischen-Gangstufe B bei Schritt S5 aus einer Mehrzahl von Gangstufen ausgewählt werden kann, wird die Gangstufe des kleinsten Übersetzungsverhältnisses, das heißt, die nächste Gangstufe zu der Initial-Gangstufe A, als die Zwischen-Gangstufe B ausgewählt. Aus diesem Grund kann die dritte Stimulationsintensität Mi3 innerhalb der zulässigen dritten Nichtwahrnehmungsphase T3 während des Umschaltens ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C möglichst stark erhöht werden, um ein zufriedenstellendes Beschleunigungsgefühl bei dem Fahrer vorzusehen.
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Danach wird bei Schritt S6 eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass durch Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der ausgewählten Zwischen-Gangstufe B das Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches in den moderaten Bereich Ar fällt. Das heißt, es wird bestimmt, ob durch Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der ausgewählten Zwischen-Gangstufe B die zweite Stimulationsintensität Mi2 in den moderaten Bereich Ar fällt und die zweite Nichtwahrnehmungsphase T2 innerhalb der Untergrenze Aal liegt. Falls die Antwort von Schritt S6 Ja ist, wird die Routine beendet. In diesem Fall wird die Gangstufe kontinuierlich ausgehend von der Initial-Gangstufe A über die Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C umgeschaltet und die Beschleunigung G wird in der Zwischen-Gangstufe B innerhalb des moderaten Bereichs Ar in einer sanften Art und Weise erhöht. Entsprechend entspricht das Herunterschalten ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der Zwischen-Gangstufe B dem „ersten Umschalten“ und das Herunterschalten ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C entspricht dem „zweiten Umschalten“.
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Infolge des Umschaltens der Gangstufe ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der auf diese Art und Weise bestimmten Zwischen-Gangstufe B werden die zweite Nichtwahrnehmungsphase T2, der zweite Beschleunigungsstoß J2 und der zweite Veränderungsbetrag ΔG2 der Beschleunigung G verändert, welche von dem gestrichelten Kreis P2 in 4 umgeben sind. Das heißt, die zweite Nichtwahrnehmungsphase T2 und die zweite Stimulationsintensität Mi2 (= (G2 - G1) • J2) fallen in den moderaten Bereich Ar. Danach fallen die dritte Nichtwahrnehmungsphase T3 und die dritte Stimulationsintensität Mi3 (= (G3 - G2) • J3) infolge des Umschaltens der Gangstufe ausgehend von der Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C in den intensiven Bereich Aa. Aus diesem Grund kann der Fahrer nach der zulässigen Nichtwahrnehmungsphase eine Zunahme der Beschleunigung im Ansprechen auf einen Beschleunigungsvorgang wahrnehmen, und dieser kann nach der zulässigen Nichtwahrnehmungsphase anschließend eine starke Zunahme der Beschleunigung wahrnehmen. Das heißt, der Fahrer kann eine zufriedenstellende Zunahme der Beschleunigung ohne eine Verzögerung während der Ausführung der Übersprungschaltung wahrnehmen.
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Zusätzlich ist die zweite Stimulationsintensität Mi2 während des Umschaltens ausgehend von der Initialstufe A hin zu der Zwischenstufe B nicht so intensiv und somit kann der Fahrer eine gleichmäßige und kontinuierliche Zunahme der Beschleunigung während der Übersprungschaltung wahrnehmen. Das heißt, bei dem in 4 gezeigten Zeitdiagramm verbleibt die erhöhte Beschleunigung ausgehend von dem Punkt t4 temporär auf einem Plateau und somit spricht der Fahrer bewusst auf ein solches Ende der Zunahme der Beschleunigung auf. In dieser Situation fällt das Beschleunigungsgefühl in dem moderaten Bereich Ar jedoch nach wie vor ab. Aus diesem Grund wird der Fahrer davor bewahrt, eine stufenartige Zunahme der Beschleunigung wahrzunehmen.
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Falls im Gegensatz dazu eine Differenz zwischen dem Übersetzungsverhältnis der Initial-Gangstufe A und dem Übersetzungsverhältnis der Zwischen-Gangstufe B zu groß ist, ist die zweite Nichtwahrnehmungsphase T2 ausgedehnt und somit liegt die zweite Stimulationsintensität Mi2 außerhalb des moderaten Bereichs Ar. In diesem Fall ist die Antwort von Schritt S6 Nein und die Routine schreitet zu Schritt S7 voran, um eine zweite Zwischen-Gangstufe B' auszuwählen, bei welcher ein Übersetzungsverhältnis kleiner ist als dieses der Zwischen-Gangstufe B, so dass die zweite Stimulationsintensität Mi2 und die zweite Nichtwahrnehmungsphase T2 in den moderaten Bereich Ar fallen. In diesem Fall wird bei Schritt S6 ebenso eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass durch Umschalten der Gangstufe ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der zweiten Zwischen-Gangstufe B' das Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches in den moderaten Bereich Ar fällt. Falls das Beschleunigungsgefühl trotz des Umschaltens der Gangstufe ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der zweiten Zwischen-Gangstufe B' nach wie vor außerhalb des moderaten Bereichs Ar liegt, wird bei Schritt S7 eine dritte Zwischen-Gangstufe ausgewählt.
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Nach einem solchen Auswählen der zweiten Zwischen-Gangstufe B' wird die Routine beendet. In diesem Fall wird die Gangstufe kontinuierlich ausgehend von der Initial-Gangstufe A über die zweite Zwischen-Gangstufe B' und die Zwischen-Gangstufe B hin zu der Ziel-Gangstufe C umgeschaltet. Aus diesem Grund kann der Fahrer im Ansprechen auf einen Beschleunigungsbetätigung eine Zunahme der Beschleunigung ohne eine Verzögerung während der Ausführung der Übersprungschaltung wahrnehmen. Zusätzlich wird die Stimulationsintensität Mi nicht in einem Ausmaß erhöht, in welchem der Fahrer eine Zunahme der Beschleunigung während des Umschaltens ausgehend von der Initialstufe A hin zu der zweiten Zwischenstufe B' und während des Umschaltens ausgehend von der zweiten Zwischenstufe B' hin zu der Zwischen-Gangstufe B wahrnimmt. Aus diesem Grund kann der Fahrer eine gleichmäßige und kontinuierliche Zunahme der Beschleunigung während der Übersprungschaltung wahrnehmen, auch wenn eine Mehrzahl von Zwischen-Gangstufen bei der Übersprungschaltung zwischengeschaltet sind. Entsprechend entspricht das Herunterschalten ausgehend von der Initial-Gangstufe A hin zu der zweiten Zwischen-Gangstufe B' dem „dritten Umschalten“ und das Herunterschalten ausgehend von der zweiten Zwischen-Gangstufe B' hin zu der Zwischen-Gangstufe B entspricht dem „vierten Umschalten“.
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Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Schaltsteuerung gemäß der Ausführungsform mit Bezug auf das vorstehende Schaltkennfeld und das Steuerungskennfeld ausgeführt. Gemäß der Ausführungsform kann die Ziel-Gangstufe daher unmittelbar bestimmt werden, wenn die Beschleunigung mit Bezug auf das Schaltkennfeld gefordert wird, und die Zwischen-Gangstufe(n) kann mit Bezug auf das Steuerungskennfeld bestimmt werden. Optional können die Zwischen-Gangstufen ebenso mit Bezug auf die Initial-Gangstufe und die Ziel-Gangstufe in Form eines Kennfelds bestimmt werden. In diesem Fall kann bei der in 5 gezeigten Schaltsteuerung auf den Schritt S5 verzichtet werden.
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Bei der vorgenannten Ausführungsform wird die Schaltsteuerung auf das gestufte Automatikgetriebe angewendet, bei welchem die Gangstufen strukturell bestimmt werden. Das Schaltsteuerungssystem kann jedoch ebenso auf ein stufenloses Getriebe angewendet werden, bei welchem ein Übersetzungsverhältnis beliebig variiert werden kann. In diesem Fall wird ein Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes stufenweise verändert. Eine Ausführungsform des Anwendens der Schaltsteuerung auf das stufenlose Getriebe ist nachfolgend mit Bezug auf 5 erläutert.
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Wie bei der vorstehenden Ausführungsform wird bei Schritt S1 zunächst ein Niederdrücken des Gaspedals während eines Antriebs erfasst und anschließend wird bei Schritt S2 eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass mit dem Initial-Übersetzungsverhältnis A ein Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches in den intensiven Bereich Aa fällt. Falls die Antwort von Schritt S2 Ja ist, wird die Steuerung ohne das Ausführen irgendeiner spezifischen Steuerung beendet. Falls die Antwort von Schritt S2 hingegen Nein ist, schreitet die Routine zu Schritt S3 voran, um ein Ziel-Übersetzungsverhältnis C mit Bezug auf das Schaltkennfeld zu berechnen.
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Anschließend wird bei Schritt S4 eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass durch das Verändern des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis A hin zu dem berechneten Ziel-Übersetzungsverhältnis C ein Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches in den intensiven Bereich Aa fällt. Falls die Antwort von Schritt S4 Ja ist, wird die Routine beendet, ohne nachfolgende Steuerungen auszufüllen. Falls die Antwort von Schritt S4 andererseits Nein ist, wird bei Schritt S5 ein Zwischen-Übersetzungsverhältnis B in einer solchen Art und Weise bestimmt, dass das Beschleunigungsgefühl durch das Verändern des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Zwischen-Übersetzungsverhältnis B hin zu dem Ziel-Übersetzungsverhältnis C in den intensiven Bereich Aa fällt. Falls die Ziel-Gangstufe C auf die Gangstufe eingestellt ist, die in dem gestuften Getriebe numerisch benachbart zu der Initial-Gangstufe A liegt, liegt zwischen diesen keine Gangstufe vor. Bei dem stufenlosen Getriebe kann das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B andererseits beliebig zwischen dem Initial-Übersetzungsverhältnis und dem Ziel-Übersetzungsverhältnis C eingestellt werden. Bei dieser Ausführungsform ist es daher nicht notwendig zu bestimmen, ob der erforderliche Drehzahlveränderungsvorgang einer Übersprungschaltung entspricht.
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Mit anderen Worten, bei dem stufenlosen Getriebe kann das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B zwischen dem Initial-Übersetzungsverhältnis A und dem Ziel-Übersetzungsverhältnis C stufenlos variiert werden. In diesem Fall ist es daher vorzuziehen, die Zwischen-Übersetzungsverhältnisse B im Vorhinein mit Bezug auf das Initial-Übersetzungsverhältnis A und das Ziel-Übersetzungsverhältnis C einzustellen. Falls das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B bei Schritt S5 aus einer Mehrzahl von Übersetzungsverhältnissen ausgewählt werden kann, werden die Übersetzungsverhältnisse des kleinsten Übersetzungsverhältnisses als das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B ausgewählt. Optional kann das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B in jedem Fall ebenso durch eine Gleichung unter Verwendung des Initial-Übersetzungsverhältnisses A und des Ziel-Übersetzungsverhältnisses C als Variablen berechnet werden.
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Danach wird bei Schritt S6 eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, dass durch Umschalten des Übersetzungsverhältnisses ausgehend von dem Initial-Übersetzungsverhältnis A hin zu dem Zwischen-Übersetzungsverhältnis B das Beschleunigungsgefühl erreicht wird, welches in den moderaten Bereich Ar fällt. Falls die Antwort von Schritt S6 Ja ist, wird die Routine beendet. Falls die Antwort von Schritt S6 andererseits Nein ist, wird bei Schritt S7 ein zweites Zwischen-Übersetzungsverhältnis B' bestimmt, welches kleiner als das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B ist. Das zweite Zwischen-Übersetzungsverhältnis B' kann nicht nur aus vorbestimmten Übersetzungsverhältnissen ausgewählt werden, sondern dieses kann ebenso unter Verwendung der vorstehend erwähnten Gleichung berechnet werden.
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Falls ein anderes Zwischen-Übersetzungsverhältnis verfügbar ist, welches größer als das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B oder B" ist, das Beschleunigungsgefühl jedoch während der Ausführung der Übersprungschaltung nach wie vor in den intensiven Bereich Aa und den moderaten Bereich Ar fällt, kann ein solches Übersetzungsverhältnis ebenso als das Zwischen-Übersetzungsverhältnis B oder B' eingestellt sein.
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Beispielsweise können der intensive Bereich und der moderate Bereich ebenso mit Bezug auf ein nominales Kennfeld bestimmt werden, welches den intensiven Bereich und den moderaten Bereich basierend auf der Nichtwahrnehmungsphase und der Stimulationsintensität bestimmt. Falls in diesem Fall ein Niederdrücken des Gaspedals während der Übersprungschaltung verändert wird, werden die aktuelle Zwischen-Gangstufe oder das Übersetzungsverhältnis bei dem nächsten Anlass zum Ausführen der Übersprungschaltung nicht verwendet, und bei dem nächsten Anlass wird die Zwischen-Gangstufe oder das Übersetzungsverhältnis in einem anderen Bereich des nominalen Kennfelds ausgewählt. Das auf diese Art und Weise angepasste nominale Kennfeld kann als das Steuerungskennfeld verwendet werden.
