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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Benutzerschnittstelle zum elektronischen Schalten von Getriebefahrmodi.
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HINTERGRUND
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Getriebe ermöglichen es einem Antriebsstrang – abhängig davon, ob der Fahrzeugantrieb gewünscht ist –, in verschiedenen Modi und in die bestimmte Antriebsrichtung, sofern so gewünscht, betrieben zu werden. Die Auswahl des Getriebebetriebsmodus wird oft erreicht, indem ein Benutzer einen in einer Mittelkonsole oder an einer Lenksäule befindlichen Handschalthebel einrückt. Mechanische Getriebeschaltungen nehmen, verglichen mit elektronischen Schaltsystemen, erheblichen Einbauraum ein. Außerdem kann die Lage der Benutzerschaltauswahl in einer Mittelkonsole oder an einer Instrumententafel von der Ästhetik ablenken und die Gestaltungsflexibilität begrenzen.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeug einen Antriebsstrang mit einem Getriebe, das in mehreren Modi betrieben werden kann, um das Fahrzeug anzutreiben. Das Fahrzeug umfasst auch einen ersten Lenkradschalter zum Empfangen einer Benutzereingabe, die einen gewünschten Getriebebetriebsmodus anzeigt. Das Fahrzeug umfasst ferner eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am ersten Lenkradschalter, während eine Bremse betätigt wird, zu bewirken, dass das Getriebe aus einem Nicht-Fahrmodus in einen Fahrmodus schaltet.
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Gemäß anderen Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeug einen Antriebsstrang mit einem Getriebe, das in mehreren Modi betrieben werden kann, um das Fahrzeug anzutreiben. Das Fahrzeug umfasst auch mehrere Lenkradschalter zum Empfangen einer Benutzereingabe, die einen gewünschten Getriebebetriebsmodus anzeigt. Das Fahrzeug umfasst ferner eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einem zweiten Lenkradschalter, während das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe aus einem Fahrmodus in einen Parkmodus schaltet.
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Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Fahrzeug einen Antriebsstrang mit einem Getriebe, das in mehreren Modi betrieben werden kann, um das Fahrzeug anzutreiben. Das Fahrzeug umfasst auch mehrere Lenkradschalter zum Empfangen einer Benutzereingabe. Das Fahrzeug umfasst ferner eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einem ersten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet und ein Benutzer eine Bremse betätigt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Fahrmodus schaltet. Die Steuerung ist auch dazu programmiert, in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einem zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet und ein Benutzer eine Bremse betätigt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs.
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2 ist eine schematische Darstellung eines Lenkrads mit mehreren Benutzerschnittstellen für Getriebemodusschalteingaben.
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Die 3A und 3B sind ein Flussdiagramm eines Algorithmus zum Steuern von Getriebemodusschaltungen auf der Basis einer Benutzereingabe an einem Lenkrad.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Wie erfordert, werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Die speziellen strukturellen und funktionalen Details, die hier offenbart werden, sollen deshalb nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weise einzusetzen ist.
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Ein repräsentatives Hybridelektrofahrzeug 100 ist gemäß verschiedenen Ausführungsformen schematisch in 1 dargestellt. Das Fahrzeug 100 umfasst eine interne Brennkraftmaschine 102, die mit einer elektrischen Maschine 104, einem Getriebe 106 mit mehreren Ausgangsübersetzungsverhältnissen und einer Ausgangswelle 108 antreibbar verbunden ist. Elemente sind antreibbar verbunden, wenn zwischen ihnen ein mechanischer Leistungsströmungspfad zum Bereitstellen des Fahrzeugantriebs vorhanden ist. Die Ausgangswelle 108 kann die Fahrzeugräder direkt oder indirekt, wie beispielsweise über eine Differenzialanordnung, antreiben.
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Die elektrische Maschine 104 ist zum Austauschen von Energie mit einer Traktionsbatterie 110 elektrisch verbunden. Die elektrische Maschine 104 ist auch antreibbar mit der Ausgangswelle 108 verbunden. Die elektrische Maschine 104 ist eine umkehrbare elektrische Maschine, die als Motor betrieben werden kann, um elektrische Leistung von der Batterie 110 in mechanische Drehleistung umzuwandeln, um das Fahrzeug anzutreiben. Darüber hinaus kann die elektrische Maschine als Generator betrieben werden, um mechanische Drehleistung in elektrische Leistung umzuwandeln und Energie für die Batterie 110 bereitzustellen. Die Begriffe Generator und Motor sollten lediglich als Bezeichner zur einfachen Beschreibung angesehen werden und begrenzen nicht die Funktion oder den Betrieb der elektrischen Maschine 104.
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Die Leistungsabgabe der Kraftmaschine 102 darf nicht darauf beschränkt werden, dass sie sich bei dieser Anordnung proportional zur Drehzahl der Ausgangswelle 32 verhält. Die Kraftmaschinenleistungsabgabe kann unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit durch entsprechendes Einstellen des Ausgangs der elektrischen Maschine 104 ausgewählt oder gesteuert werden. Die Leistung kann durch eine Kombination von mechanischen Leistungsübertragungen und elektrischen Leistungsübertragungen von der Kraftmaschine 102 zur Ausgangswelle 32 fließen. Während einiger Betriebsbedingungen kann die Kraftmaschine 102 mehr Leistung erzeugen, als zur Ausgangswelle 32 geliefert wird, wobei die Differenz, unter Vernachlässigung von Wirkungsgradverlusten, an die Traktionsbatterie 110 geliefert wird. Unter anderen Betriebsbedingungen kann die Traktionsbatterie 110 in Kombination mit der elektrischen Maschine 104 die von der Kraftmaschine 102 gelieferte Leistung so ergänzen, dass mehr Leistung an die Ausgangswelle 32 geliefert wird.
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Eine Steuerung 112 kommuniziert mit verschiedenen Kraftmaschinen-/Fahrzeugsensoren und -aktuatoren über eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle (E/A), die als eine einzige integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, die verschiedene Rohdaten- oder Signalaufbereitungen, -verarbeitungen und/oder -umwandlungen, Kurzschlusssicherung und dergleichen bereitstellt. Alternativ dazu können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmware-Chips verwendet werden, um bestimmte Signale aufzubereiten und zu verarbeiten, bevor sie der CPU der Steuerung 112 zugeführt werden. Wie allgemein in der repräsentativen Ausführungsform von 1 dargestellt, kann die Steuerung 112 mit der Kraftmaschine 102, der elektrischen Maschine 104, der Traktionsbatterie 110 und dem Getriebe 106 kommunizieren. Die Steuerung akzeptiert Eingangssignale von einem Lenkrad 114, einem Bremspedal 116 und einem Fahrpedal 118, die die Fahrerabsicht anzeigen. Das Lenkrad 114 umfasst mehrere Benutzereingaben, um es dem Fahrer zu erlauben, beispielsweise die Fahrmodi Park, Rückwärts, Neutral, Drive, Sport oder Low auszuwählen. Das Lenkrad 114 umfasst auch Eingaben, um es einem Fahrer zu erlauben, ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes 106 zum Hochschalten oder Herunterschalten auszuwählen. Genauer gesagt, kann die Steuerung Signale empfangen, die den aktuellen Getriebebetriebsmodus anzeigen, sodass die Modusschaltreaktionen auf die Benutzereingabe zumindest teilweise auf dem aktuellen Getriebebetriebsmodus basiert werden können.
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Das Fahrzeug der vorliegenden Offenbarung kann eine elektronische Modusschaltung des Getriebes im Gegensatz zu direkten mechanischen Gestängen, die vom Benutzer betätigt werden, umfassen. Die Getriebemodusauswahl kann durch Betätigen eines oder mehrerer Schalter, die der Steuerung 112 ein Signal bereitstellen, erreicht werden. Die Steuerung 112 gibt wiederum ein Signal an einen Aktuator aus, der in mechanischer Verbindung mit dem Getriebe 106 steht, um eine Änderung des Getriebebetriebsmodus zu bewirken. Die elektronische Modusschaltung verbessert durch Weglassen der mechanischen Gestänge, die erforderlich sind, um sich in die Reichweite des Benutzers zu erstrecken, den Einbauraum im Fahrgastraum. Beispielsweise kann ein Schalthebel, der sich üblicherweise in der Mittelkonsole befindet, durch Schalter ersetzt werden, die sich an einer Reihe von Stellen befinden. Des Weiteren können verschiedene Schalterauslegungen zwischen verschiedenen Fahrzeugen erreicht werden, während ein gemeinsamer Getriebemodusschaltaktuator eingesetzt wird. Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung sind am Lenkrad mehrere Schalter angeordnet, um es einem Benutzer zu erlauben, eine Eingabe bereitzustellen, um ein Schalten in einen Getriebemodus zu bewirken.
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Ein Fahrer des Fahrzeugs kann über ein Fahrpedal 118 eine Eingabe für ein angefordertes Antriebsstrangausgangsdrehmoment oder eine angeforderte Leistung für das Fahrzeug bereitstellen. Im Allgemeinen kann das Durchtreten oder Loslassen des Fahrpedals 118 ein Fahrpedaleingangssignal erzeugen, das von der Steuerung 112 als eine Anforderung zum Erhöhen der Leistung bzw. zum Verringern der Leistung oder eine Anforderung zum Erhöhen des Ausgangsdrehmoments bzw. zum Verringern des Ausgangsdrehmoments interpretiert werden kann. Mindestens basierend auf der Eingabe am Fahrpedal 118 kann die Steuerung 112 die Drehzahl und das Drehmoment der Kraftmaschine 102 oder der elektrischen Maschine 104 steuern, um das vom Fahrer angeforderte Drehmoment bzw. die vom Fahrer angeforderte Leistung zu erfüllen.
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Andere Fahrzeugauslegungen können von Aspekten der vorliegenden Offenbarung profitieren. Zusätzlich zum Darstellen eines Hybridfahrzeugs kann 1 für eine batterieelektrische Fahrzeugauslegung (BEV) repräsentativ sein, wenn die Kraftmaschine 102 entfernt ist. 1 könnte auch ein konventionelles Fahrzeug repräsentieren, dessen interne Brennkraftmaschine 102 die alleinige Antriebsquelle ist. Solch ein konventionelles Fahrzeug enthält möglicherweise keine elektrische Maschine 104 oder Traktionsbatterie 110, um Fahrzeugtraktion bereitzustellen.
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Weiter Bezug nehmend auf 2 ist die Steuerung 112 als einzelne Steuerung dargestellt, kann aber Teil eines größeren Steuerungssystems sein und mit verschiedenen anderen Steuerungen im gesamten Fahrzeug kommunizieren und/oder von ihnen beeinflusst werden, wie z. B. einer Fahrzeugsystemsteuerung (VSC). Beispiele solcher anderen Steuerungen, die mit der Steuerung 112 kommunizieren können, beinhalten ein Bremssystemsteuermodul (BSCM), eine Hochspannungsbatteriesteuerung (BECM) sowie weitere Steuerungen, die für verschiedene Fahrzeugfunktionen oder -subsysteme verantwortlich sind. Eine oder mehrere Steuerungen werden kollektiv als eine „Steuerung“ bezeichnet, die in Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren verschiedene Aktuatoren anweist.
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Die Reaktion der Steuerung 112 kann dazu dienen, eine Reihe von Fahrzeugfunktionen, wie etwa das Starten/Stoppen der Kraftmaschine 102, das Betreiben der elektrischen Maschine 104 zum Steuern der Kraftmaschinendrehzahl relativ zur Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder das Aufladen der Traktionsbatterie 110 usw., zu diktieren oder zu beeinflussen. Die Steuerung 112 kann weiter einen Mikroprozessor oder eine Zentraleinheit (CPU) umfassen, der bzw. die mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen in Verbindung steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können einen flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher, zum Beispiel Nur-Lese-Speicher (ROM – Read-Only Memory), Direktzugriffsspeicher (RAM – Random-Access Memory) und Erhaltungsspeicher (KAM – Keep-Alive Memory), umfassen. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU ausgeschaltet ist. Die computerlesbaren Speichergeräte oder -medien können unter Verwendung eines von mehreren bekannten Speichergeräten wie z. B. PROMs (programmierbare Nur-Lese-Speicher – Programmable Read-Only Memory), EPROMs (elektrisch programmierbarer PROM – Electrically PROM), EEPROMs (elektrisch löschbarer PROM – Electrically Erasable Prom), Flash-Speicher oder jedes andere elektrische, magnetische, optische oder Kombinationsspeichergerät umgesetzt werden, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuereinheit zur Steuerung der Kraftmaschine oder des Fahrzeugs verwendet werden.
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Die von den Flussdiagrammblöcken repräsentierten Funktionen können von Software und/oder Hardware durchgeführt werden. In Abhängigkeit von der bestimmten Verarbeitungsstrategie, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert usw., können die verschiedenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge oder Sequenz durchgeführt werden als in den Figuren dargestellt. Ebenso können ein oder mehrere Schritte oder eine oder mehrere Funktionen wiederholt durchgeführt oder weggelassen werden, obgleich dies nicht explizit dargestellt wird. In einer Ausführungsform werden die dargestellten Funktionen in erster Linie durch Software, Befehle oder Code implementiert, der in einem nichtflüchtigen oder persistenten computerlesbaren Speichermedium gespeichert ist und von einem mikroprozessorbasierten Computer oder einer mikroprozessorbasierten Steuerung, wie etwa von der Steuerung 112 (1) repräsentiert, ausgeführt wird, um den Betrieb des Fahrzeugs zu steuern.
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Bezug nehmend auf 2 ist ein Lenkrad 214 gemäß den Aspekten der vorliegenden Offenbarung schematisch abgebildet. Das Lenkrad 214 umfasst einen äußeren Kranzteil 216 zum komfortablen Greifen durch einen Fahrer. Ein Nabenteil 218 des Lenkrads 214 kann eine Reihe verschiedener Benutzersteuerungen für Fahrzeugfunktionen umfassen. Ein erster Schalter 220 und ein zweiter Schalter 222 sind bereitgestellt, um eine Benutzereingabe zum Steuern eines Betriebsmodus des Getriebes zu empfangen. Der erste Schalter entspricht Fahrmodi des Getriebes und kann ein „D“-Symbol umfassen, um den Fahrer über die entsprechenden Funktionen zu informieren. Der zweite Schalter 222 entspricht dem Neutralmodus, dem Parkmodus und dem Rückwärtsmodus des Getriebes und kann ein „NPR“-Symbol umfassen, um den Fahrer über die entsprechenden Funktionen zu informieren.
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Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung erfolgt der Fortschritt der Getriebemodusschaltung entsprechend dem zweiten Schalter in einer terminalen Sequenz. Das bedeutet, dass eine erste Benutzereingabe am zweiten Schalter ein Schalten in den Neutralmodus veranlasst. Eine anschließende zweite Benutzereingabe veranlasst ein Schalten in den Parkmodus. Eine dritte Benutzereingabe am zweiten Schalter veranlasst ein Schalten in den Rückwärtsmodus. Zusätzliche Benutzereingaben am zweiten Schalter können keine weiteren Getriebeschaltaktionen bewirken. Eine Benutzereingabe am ersten Schalter wäre dann erforderlich, um ein Schalten aus dem Rückwärtsmodus zu bewirken. Der Fortschritt der terminalen N-P-R-Sequenz von Eingaben am zweiten Schalter kann dazu beitragen, das unbeabsichtigte Überschwingen des gewünschten Getriebemodus durch Bereitstellen von nur drei Schritten mit einem Anschlagpunkt am Ende zu reduzieren. Ein Benutzer würde bestätigend eine Eingabe am ersten Schalter bereitstellen, um die vom zweiten Schalter aktivierte Sequenz von Modi zurückzusetzen.
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Alternativ erfolgt der Fortschritt des Getriebemodusschaltens entsprechend dem zweiten Schalter in einer sich wiederholenden zyklischen Sequenz. In diesem Fall bewirkt jede anschließende Benutzereingabe am zweiten Schalter das fortgesetzte Schalten durch die Getriebemodi entsprechend dem N-P-R-Zyklus. Auf diese Weise wäre ein Benutzer in der Lage, ein Schalten aus dem Rückwärtsmodus in den Neutralmodus durch Bereitstellen einer Eingabe am zweiten Schalter zu bewirken. Eine sich wiederholende zyklische Sequenz kann eine größere Einfachheit der Benutzung durch einen Fahrer bereitstellen, doch muss sich der Fahrer möglicherweise des Überschwingens des gewünschten Getriebemodus bewusst sein, um zu vermeiden, den vom zweiten Schalter aktivierten Getriebemoduszyklus unnötigerweise zu durchlaufen.
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Das Lenkrad 214 umfasst auch einen dritten Schalter 224 und einen vierten Schalter 226 Der dritte Schalter 224 und der vierte Schalter 226 entsprechen dem Schalten des Getriebeübersetzungsverhältnisses in einen Handschaltmodus. Wie unten ausführlicher erörtert, kann der Benutzer eine Eingabe bereitstellen, um zu bewirken, dass das Getriebe in den Handmodus wechselt. Der dritte und der vierte Schalter erlauben es dem Benutzer, gezielt ein Hochschalten bzw. ein Herunterschalten des Getriebeübersetzungsverhältnisses zu veranlassen. Der dritte und der vierte Schalter sind mit einem Symbol bereitgestellt, das ein Herunterschalten und/oder Hochschalten anzeigt. Beispielsweise mit „–“ oder „∨“, die ein Herunterschalten anzeigen, und „+“ oder „∧“, die ein Hochschalten anzeigen.
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3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 300 des Steuerns des Betriebsmodus des Getriebes in Abhängigkeit von der Benutzereingabe, vom aktuellen Betriebsmodus und vom Status des Fahrzeugs abbildet. Die Steuerung bestimmt zunächst den aktuellen Betriebsmodus des Getriebes. Bei Schritt 302 bestimmt die Steuerung, ob das Getriebe sich im Fahrmodus befindet. Wenn in Fahren, bestimmt die Steuerung bei Schritt 304, ob das Fahrzeug rollt, bevor es eine Eingabe an einer der Modusschaltwippen ermittelt. Wenn das Fahrzeug bei Schritt 304 rollt, kann die Steuerung die akzeptierten Eingaben einschränken und auf eine Eingabe am NPR-Schalter möglicherweise erst bei Schritt 306 reagieren. In diesem Fall kann die Fahrereingabe am NPR-Schalter bewirken, dass die Steuerung bei Schritt 308 einen Befehl ausgibt, damit das Getriebe aus dem Fahrmodus in den Neutralmodus schaltet.
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Wenn das Fahrzeug bei Schritt 304 nicht rollt, kann die Steuerung in einen anderen Teil des Algorithmus wechseln, der verschiedene Getriebemodusschaltvorgänge ermöglicht. Wenn der Fahrer bei Schritt 310 eine Eingabe am D-Schalter bereitstellt, während sich das Fahrzeug im Fahrmodus befindet und nicht rollt, gibt die Steuerung bei Schritt 312 einen Befehl aus, der bewirkt, dass das Getriebe in den Handschaltmodus wechselt. In diesem Handschaltmodus kann der Fahrer in der Lage sein, von Hand zu bewirken, dass das Getriebe unabhängig von einem standardmäßigen vorbestimmten Schaltplan in ein höheres Übersetzungsverhältnis hochschaltet oder in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis herunterschaltet. In mindestens einer Ausführungsform ist ein „+“-Schalter bereitgestellt, um das Hochschalten zu bewirken, und ein „–“-Schalter bereitgestellt, um ein Herunterschalten zu bewirken.
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Wenn bei Schritt 310 keine Fahrereingabe am D-Schalter bereitgestellt ist, kann die Steuerung ermitteln, ob der Fahrer die Bremse betätigt hat, bevor sie eine Eingabe am NPR-Schalter ermittelt. Wenn der Fahrer bei Schritt 314 die Bremse betätigt hat, während das Getriebe sich im Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, kann die Steuerung bei Schritt 316 Eingaben am NPR-Schalter ermitteln. Wenn der Fahrer bei Schritt 316 eine Eingabe am NPR-Schalter bereitstellt, kann die Steuerung zusätzliche Eigenschaften der Fahrereingabe ermitteln, um die Getriebemodusauswahl zu bestimmen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird die Dauer, über die der NPR-Schalter gehalten wird, verwendet, um die Getriebemodusschaltung zu diktieren. Wenn bei Schritt 318 der NPR-Schalter für eine kurze Dauer gehalten wird, kürzer als eine vorbestimmte Zeit T1, gibt die Steuerung bei Schritt 320 einen Befehl aus, um zu bewirken, dass das Getriebe in den Parkmodus schaltet.
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Wenn bei Schritt 318 der NPR-Schalter für eine längere Dauer gehalten wird, länger als die vorbestimmte Zeit T1, gibt die Steuerung bei Schritt 322 einen Befehl aus, um zu bewirken, dass das Getriebe in den Rückwärtsmodus schaltet. Obwohl die Zeitdauer im Flussdiagramm von 3 offenbart ist, können auch andere Eigenschaften verwendet werden, um zwischen verschiedenen Fahrereingaben am NPR-Schalter zu unterscheiden. Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann die Steuerung auswählen, ob auf der Basis einer einzelnen Fahrereingabe am Schalter bzw. einer doppelten Fahrereingabe aus dem Fahrmodus in den Parkmodus oder in den Rückwärtsmodus gewechselt wird.
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Der D-Schalter und der NPR-Schalter bewirken verschiedene Getriebereaktionen, wenn sie eine Fahrereingabe empfangen, während sich das Getriebe in Nicht-Fahrmodi befindet. Wieder zurück zu Schritt 302 bestimmt die Steuerung bei Schritt 324, wenn sich das Getriebe nicht im Fahrmodus befindet, ob sich das Getriebe im Parkmodus befindet. Wenn sich das Getriebe bei Schritt 324 im Parkmodus oder im Neutralmodus befindet, kann die Steuerung bei Schritt 326 beim Prüfen, ob es auf die Eingabe am D-Schalter oder am NPR-Schalter reagieren soll, die Betätigung der Bremse als eine Vorbedingung verwenden. Wenn die Bremsen bei Schritt 326 betätigt sind, kann die Steuerung bei Schritt 328 bestimmen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als eine vorbestimmte Schwelle V1. Es kann unerwünscht sein, Getriebemodi während einer Bedingung zu schalten, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend groß ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Schritt 328 größer ist als V1, vernachlässigt die Steuerung möglicherweise die am ersten und am zweiten Schalter bereitgestellte Benutzereingabe und kehrt zu Schritt 302 zurück.
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Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Schritt 328 kleiner ist als V1, beurteilt die Steuerung bei Schritt 330, ob der Fahrer eine Eingabe am D-Schalter bereitgestellt hat. Wenn eine Fahrereingabe am D-Schalter bereitgestellt ist, gibt die Steuerung bei Schritt 332 einen Befehl aus, um zu bewirken, dass das Getriebe in den Fahrmodus schaltet.
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Wenn bei Schritt 330 keine Eingabe am D-Schalter bereitgestellt ist, bestimmt die Steuerung bei Schritt 334, ob es am NPR-Schalter eine Fahrereingabe gegeben hat. Wenn bei Schritt 334 eine Fahrereingabe am NPR-Schalter bereitgestellt ist, gibt die Steuerung bei Schritt 336 einen Befehl aus, um zu bewirken, dass das Getriebe in den Rückwärtsmodus schaltet. Wenn bei Schritt 330 am D-Schalter oder bei Schritt 334 am NPR-Schalter keine Eingabe bereitgestellt ist, führt die Steuerung möglicherweise keine Aktion durch und kehrt zu Schritt 302 zurück.
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Wenn sich das Getriebe bei Schritt 324 weder im Fahrmodus noch im Parkmodus, noch im Neutralmodus befindet, bestimmt die Steuerung bei Schritt 338, ob sich das Getriebe in einem Rückwärtsmodus befindet. Der Teil des Steueralgorithmus, der dem Zustand entspricht, in dem sich das Getriebe anfänglich im Rückwärtsmodus befindet, unterscheidet sich von jenen Abschnitten, die anderen Anfangsmodi entsprechen. Wenn sich das Getriebe bei Schritt 338 im Rückwärtsmodus befindet, bestimmt die Steuerung, ob bei Schritt 340 eine Fahrerbetätigung der Bremsen vorliegt. Die Betätigung der Bremse kann als Vorbedingung dafür angesehen werden, dass die Steuerung eine Eingabe von den Getriebemodusauswahlschaltern akzeptiert. Wenn die Bremsen bei Schritt 340 betätigt sind, bestimmt die Steuerung bei Schritt 342, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit ausreichend gering ist, um aus dem Rückwärtsmodus zu schalten. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Schritt 342 größer ist als die Geschwindigkeitsschwelle V2, vernachlässigt die Steuerung möglicherweise die Benutzereingabe und kehrt zu Schritt 302 zurück.
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Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Schritt 342 kleiner ist als V2, beurteilt die Steuerung bei Schritt 344, ob eine Fahrereingabe am D-Schalter vorliegt. In Reaktion auf die Fahrereingabe am D-Schalter gibt die Steuerung, während sich das Fahrzeug bei betätigter Bremse im Rückwärtsmodus befindet, bei Schritt 346 einen Befehl aus, um zu bewirken, dass das Getriebe in den Fahrmodus wechselt. Es versteht sich, dass, wenn sich das Getriebe anfänglich im Rückwärtsmodus befindet, eine zusätzliche Eingabe am NPR-Schalter keine zusätzlichen Reaktionen an der Steuerung bewirkt. Das bedeutet, dass die Steuerung in Reaktion auf eine Fahrereingabe am NPR-Schalter keine Getriebemodusschaltung bewirkt, wenn sich das Getriebe im Rückwärtsmodus befindet.
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Jeder der vorgenannten Teile des Algorithmus des Verfahrens 300 wird in einer Wiederholungsschleife durchgeführt, um den Getriebemodus kontinuierlich zu überwachen und an den Getriebemodusauswahlschaltern auf Fahrereingabe zu prüfen.
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Ein Schalterprioritätsalgorithmus kann an der Steuerung bereitgestellt werden, sodass, wenn mehrere Schalter gleichzeitig gedrückt werden, die Steuerung beide Befehle vernachlässigen und die Anzeige einer Meldung auf der Instrumententafel als Hinweis auf einen Fehler veranlassen kann. Die Meldung informiert den Benutzer über den Fehlerstatus und darüber, dass keine Getriebemodusschaltung erfolgt ist. Gemäß einem Aspekt der Offenbarung vernachlässigt die Steuerung, wenn innerhalb einer vorbestimmten Mindestzeitschwelle mehr als ein Schalter gedrückt wird, die von beiden Schaltern veranlassten Befehle und gibt eine Fehlermeldung an den Fahrer aus. In einem solchen Fall führt das Getriebe erst dann einen Gangwechsel durch, wenn der Fahrer auf bewusstere Weise die Modusschaltbefehle mit einer Zeitverzögerung zwischen den Eingaben eingibt. In mindestens einer Ausführungsform vernachlässigt die Steuerung eine Schaltereingabe, die innerhalb von 2 Sekunden nach einer vorherigen Schaltereingabe eingegeben wird. Eine vorstehend erörterte Ausnahme umfasst eine doppelte Benutzereingabe am NPR-Schalter, um aus dem Fahrmodus in den Rückwärtsmodus zu schalten.
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Die hier offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können zu einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, wozu eine beliebige existierende programmierbare elektronische Steuereinheit oder dedizierte elektronische Steuereinheit gehören kann, lieferbar sein oder durch sie umgesetzt werden. Ebenso können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten und Anweisungen, die durch eine Steuerung oder einen Computer ausführbar sind, in vielen Formen gespeichert werden, darunter, aber nicht darauf beschränkt, Informationen, die auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie etwa ROM-Einrichtungen, permanent gespeichert sind, und Informationen, die auf beschreibbaren Speichermedien, wie etwa Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM-Einrichtungen und anderen magnetischen und optischen Medien, veränderbar gespeichert sind. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem ausführbaren Softwareobjekt umgesetzt werden. Als Alternative können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise unter Verwendung von geeigneten Hardwarekomponenten, wie etwa ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltungen), FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays), Zustandsautomaten, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder -vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware-, Software- und Firmwarekomponenten, ausgeführt werden.
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Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen von den Ansprüchen umfassten Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Worte dienen der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Während verschiedene Ausführungsformen zwar als Vorteile bietend oder bevorzugt gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen des Stands der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer gewünschter Eigenschaften beschrieben worden sein könnten, versteht der Durchschnittsfachmann, dass zwischen einem oder mehreren Merkmalen oder einer oder mehreren Eigenschaften Kompromisse geschlossen werden können, um gewünschte Merkmale des Gesamtsystems zu erreichen, die von der besonderen Anwendung und Umsetzung abhängig sind. Diese Eigenschaften können, unter anderem, Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Erscheinungsbild, Platznutzung, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. umfassen. Ausführungsformen, die bezüglich einer oder mehrerer Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder dem Stand der Technik entsprechenden Implementierungen beschrieben werden, liegen somit nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
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Es ist ferner beschrieben:
- A. Fahrzeug, das Folgendes umfasst:
einen Antriebsstrang mit einem Getriebe, das mehrere Betriebsmodi definiert, um das Fahrzeug anzutreiben;
einen ersten Lenkradschalter zum Empfangen einer Benutzereingabe, die einen gewünschten Getriebebetriebsmodus anzeigt, und
eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am ersten Lenkradschalter, während eine Bremse betätigt wird, zu bewirken, dass das Getriebe aus einem Nicht-Fahrmodus in einen Fahrmodus schaltet.
- B. Fahrzeug nach A, das ferner einen zweiten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine einzelne Benutzereingabe am zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Parkmodus schaltet.
- C. Fahrzeug nach A, das ferner einen zweiten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine doppelte Benutzereingabe am zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- D. Fahrzeug nach A, das ferner einen zweiten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion darauf, dass der zweite Lenkradschalter länger als eine Zeitschwelle gehalten wird, während sich das Getriebe in einem Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- E. Fahrzeug nach A, das ferner einen zweiten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Eingabe am zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet und eine Bremse betätigt wird, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- F. Fahrzeug nach A, das ferner einen zweiten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Eingabe am zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe im Fahrmodus befindet und das Fahrzeug rollt, ohne dass eine Bremse betätigt wird, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Neutralmodus schaltet.
- G. Fahrzeug nach A, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am ersten Lenkradschalter, während das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit rollt, die größer ist als eine Schwelle, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Handschaltmodus wechselt, sodass ein Benutzer ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes gezielt hochschalten und herunterschalten kann.
- H. Fahrzeug, das Folgendes umfasst:
einen Antriebsstrang mit einem Getriebe, das mehrere Betriebsmodi definiert, um das Fahrzeug anzutreiben;
mehrere Lenkradschalter zum Empfangen einer Benutzereingabe, die einen gewünschten Getriebebetriebsmodus anzeigt, und
eine Steuerung, die dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einem zweiten Lenkradschalter, während das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe aus einem Fahrmodus in einen Parkmodus schaltet.
- I. Fahrzeug nach H, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine doppelte Benutzereingabe am zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- J. Fahrzeug nach H, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion darauf, dass der zweite Lenkradschalter länger als eine Zeitschwelle gehalten wird, während sich das Getriebe in einem Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- K. Fahrzeug nach H, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Eingabe am zweiten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet und eine Bremse betätigt wird, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- L. Fahrzeug nach H, das ferner einen ersten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am ersten Lenkradschalter, während das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit rollt, die größer ist als eine Schwelle, zu bewirken, dass das Getriebe in einen Handschaltmodus wechselt, sodass ein Benutzer ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes gezielt hochschalten und herunterschalten kann.
- M. Fahrzeug nach L, das ferner einen dritten Lenkradschalter und einen vierten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am dritten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Handschaltmodus befindet, zu bewirken, dass das Getriebe in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis herunterschaltet, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am vierten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Handschaltmodus befindet, zu bewirken, dass das Getriebe in ein höheres Übersetzungsverhältnis hochschaltet.
- N. Fahrzeug, das Folgendes umfasst:
einen Antriebsstrang mit einem Getriebe, das mehrere Betriebsmodi definiert, um das Fahrzeug anzutreiben;
mehrere Lenkradschalter zum Empfangen einer Benutzereingabe; und
eine Steuerung, die dazu programmiert ist, während sich das Getriebe in einem Parkmodus befindet und ein Benutzer eine Bremse betätigt, (i) zu bewirken, dass das Getriebe in Reaktion auf eine Benutzereingabe am ersten Lenkradschalter in einen Fahrmodus schaltet, und (ii) zu bewirken, dass das Getriebe in Reaktion auf eine Benutzereingabe an einem zweiten Lenkradschalter in einen Rückwärtsmodus schaltet.
- O. Fahrzeug nach N, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, während sich das Getriebe im Fahrmodus befindet und das Fahrzeug ohne eine Benutzerbetätigung der Bremse rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in Reaktion auf eine Benutzereingabe am zweiten Lenkradschalter in einen Neutralmodus schaltet.
- P. Fahrzeug nach N, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, während sich das Getriebe im Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt und ein Benutzer die Bremse betätigt, zu bewirken, dass das Getriebe in Reaktion auf eine Benutzereingabe am zweiten Lenkradschalter in einen Parkmodus schaltet.
- Q. Fahrzeug nach N, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, während sich das Getriebe im Fahrmodus befindet und das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit rollt, die größer ist als eine Schwelle, zu bewirken, dass das Fahrzeug in Reaktion auf eine Benutzereingabe am ersten Lenkradschalter in einen Handschaltmodus wechselt.
- R. Fahrzeug nach Q, das ferner einen dritten Lenkradschalter und einen vierten Lenkradschalter umfasst, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am dritten Lenkradschalter, während sich das Getriebe im Handschaltmodus befindet, zu bewirken, dass das Getriebe in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis herunterschaltet, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, in Reaktion auf eine Benutzereingabe am vierten Lenkradschalter, während sich das Getriebe in einem Handschaltmodus befindet, zu bewirken, dass das Getriebe in ein höheres Übersetzungsverhältnis hochschaltet.
- S. Fahrzeug nach N, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, während sich das Getriebe in einem Fahrmodus befindet und das Fahrzeug nicht rollt, zu bewirken, dass das Getriebe in Reaktion darauf, dass der zweite Lenkradschalter länger als eine Zeitschwelle gehalten wird, in einen Rückwärtsmodus schaltet.
