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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung, mit einer Getriebeeinrichtung und mit einem Abtrieb gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
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In aus der Praxis bekannten Fahrzeuggetrieben, wie sogenannten Stufenautomatgetrieben, in den verschiedene Übersetzungsstufen darstellbar sind, wird versucht, im Betriebe jeweils die Übersetzungsstufe einzulegen, mittels der der aktuelle Fahrzustand des Fahrzeugs am besten berücksichtigt wird und über die aktuelle Anforderungen bestmöglich umsetzbar sind. Fahrzustandsänderungen bedingen daher gegebenenfalls Übersetzungs- bzw. Gangwechsel, die entweder fahrerseitig angefordert werden oder mittels einer automatischen Gangwechseleinrichtung ausgelöst werden. Derartige Getriebe sind oftmals als lastschaltbare Stufenautomatgetriebe, als automatisierte Handschaltgetriebe oder als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet.
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Bei Verwendung automatischer elektronischer Schalteinrichtungen werden im Fahrzeug während des Betriebs fahrzeugseitige Größen erfasst und ausgewertet, wobei anhand der Auswertung der betriebszustandsabhängige Schaltpunkt ermittelt wird. Hierfür wird oftmals die Abtriebsdrehzahl herangezogen, die bei den meisten Fahrzeugen im direkten Zusammenhang mit der Fahrzeuggeschwindigkeit steht. Zusätzlich wird bei der Bestimmung der Schaltpunkte auch das jeweils anliegende Abtriebsmoment berücksichtigt, welches eine Aussage über den augenblicklich anliegenden Fahrwiderstand zulässt und das in den meisten Fällen über das von einer Antriebsmaschine zur Verfügung gestellte Motormoment und die aktuell im Getriebe eingelegte Übersetzung ermittelbar ist. Des Weiteren wird auch die Motordrehzahl überwacht, um zum Beispiel zu hohe Motordrehzahlen vermeiden zu können. Zusätzlich ist eine aktuelle Fahrerwunschvorgabe bei der Bestimmung der Schaltpunkte dann berücksichtigbar, wenn noch eine fahrerseitige Fahr- bzw. Gaspedalbetätigung erfasst und ausgewertet wird. Generell wird versucht, die Antriebsmaschine in einem guten Drehmoment- und Drehzahlbereich zu betreiben und den Fahrerwunsch nach einer bestimmten Fahrleistung im angeforderten Umfang umzusetzen.
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Werden Schaltverfahren mit Hilfe einer Elektronik durchgeführt, wird die Getriebeabtriebsdrehzahl permanent in die Elektronik eingelesen. Die Getriebeabtriebsdrehzahl steht meistens in einem direkten linearen Verhältnis zur Fahrgeschwindigkeit, die somit neben der Getriebeabtriebsdrehzahl eine wesentliche Größe für die Ermittlung des Schaltpunktes darstellt.
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Eine positive Beschleunigung des Fahrzeugs bewirkt einen Anstieg der Abtriebsdrehzahl, während mit einer negativen Beschleunigung ein Abbremsen des Fahrzeuges einhergeht. In einer im Bereich der Elektronik gespeicherten Datenbank sind Drehzahlwerte abgelegt. Übersteigt die zunehmende Abtriebsdrehzahl einen solchen Drehzahlwert bzw. Tabellenwert, wird eine Schaltung in eine höhere Übersetzungsstufe ausgelöst, wobei der betreffende Tabellenwert dann einen sogenannten Hochschaltpunk darstellt. Zusätzlich sind in der Datenbank auch Rückschaltpunkte enthalten, deren Unterschreiten eine Rückschaltung bewirkt.
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In gleicher Weise können der letztbeschriebenen Vorgehensweise auch die Drehzahlen im Bereich des Eingangs des Getriebes zugrunde gelegt werden, die meistens mit den Drehzahlen der Antriebsmaschine übereinstimmen. Multipliziert man die Drehzahlen des Getriebeeingangs mit dem Übersetzungswert des jeweils im Getriebe eingelegten Ganges, so erhält man wiederum die aktuelle Abtriebsdrehzahl und die Ermittlung der Schaltpunkte ist wieder im vorbeschriebenen Umfang durchführbar
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Um eine an die angeforderte Fahrleistung, an einen gewünscht hohen Fahrkomfort, an einen möglichst geringen Kraftstoffverbrauch und an einen niedrigen Abgasausstoß des Verbrennungsmotors angepasste Schaltpunktermittlung durchführen zu können, ist es auch bekannt, zusätzlich den aktuellen Lastzustand des Antriebsstranges zu berücksichtigen. Dabei werden die Schaltpunkte bzw. die in der Datenbank abgelegten Abtriebsdrehzahlen, zu den jeweils eine Schaltung erfolgt, in Abhängigkeit des aktuellen Abtriebsdrehmomentes verändert. Die die Schaltpunkte charakterisierenden Abtriebsdrehzahlen werden in Abhängigkeit des jeweiligen Abtriebsdrehmomentes um Offsetwerte verschoben. Der Betrag der Offset-Werte variiert dabei jeweils in Abhängigkeit des aktuellen Abtriebsmomentes, das wiederum vom aktuellen Fahrwiderstand abhängt.
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Wie bei den die Drehzahlen berücksichtigenden Vorgehensweisen ist das Abtriebsmoment alternativ auch in Abhängigkeit des von der Antriebsmaschine zur Verfügung gestellten Drehmomentes bestimmbar, da das Abtriebsmoment oftmals dem Produkt aus dem Drehmoment der Antriebsmaschine und dem Übersetzungswert des im Getriebe eingelegten Ganges entspricht. Die Verwendung des Motormomentes hat den Vorteil, dass diese Information bei modernen Motoren im Bereich der Motorelektronik zur Verfügung steht.
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Durch diese in Abhängigkeit des Abtriebsmomentes bestimmten Offset-Werte sind auch unterschiedliche Schaltpunkte für den Vollast- und Teillastbetrieb der Antriebsmaschine ermittelbar. Zusätzlich werden die Offset-Werte bei einigen bekannten Vorgehensweisen in Abhängigkeit der Stellung eines Fahrpedales oder eines Gaspedales ermittelt, wobei die Verschiebung der Schaltpunkte dann den Fahrerwunsch mit berücksichtigt.
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Derartige automatische Gangwechseleinrichtungen sind somit in der Lage, in Abhängigkeit bekannter Betriebsgrößen eines Fahrzeuges für den jeweils vorliegenden Betriebszustandsverlauf den besten Schaltpunkt zu ermitteln. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass für die Bestimmung des Fahrwiderstandes der Beladungszustand des Fahrzeugs sowie die tatsächliche Leistung des Motors berücksichtigt werden.
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Nachteilig dabei ist jedoch, dass der Bestimmung der Schaltpunkte jeweils nur der aktuelle Betriebspunkt eines Fahrzeuges sowie der davor liegende Betriebszustandsverlauf zugrunde gelegt wird und Veränderungen des Fahrwiderstands, die in der allernächsten Zukunft stattfinden und die für eine Vorbereitung des Getriebes auf Veränderungen des Fahrwiderstandes hilfreich sind, nicht berücksichtigt werden.
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Bekanntermaßen wirken sich das Höhenprofil der aktuell von einem Fahrzeug durchfahrenden Route, das Fahrzeuggewicht, der Reifenrollwiderstand, die Fahrbahnbeschaffenheit und auch der Luftwiderstand maßgeblich auf den Fahrwiderstand aus. Dabei stellt das Höhenprofil die Größe dar, die während der Fahrt die größten Veränderungen aufweisen kann.
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Wenn die automatische Gangwechseleinrichtung vorausliegende Veränderungen der Fahrbahnsteigung nicht kennt, reicht die Betätigungsspontaneität eines Getriebes nicht aus, um ein Fahrzeug im angeforderten Umfang mit den vorbeschriebenen Vorgehensweisen betreiben zu können.
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Üblicherweise sind moderne Fahrzeuge mit Antriebsmaschinen ausgeführt, deren verfügbare Motorleistung während eines Fahrbetriebes in der Ebene in Bezug auf den aktuellen Fahrwiderstand einen deutlichen Überschuss aufweist und somit das Fahrzeug beschleunigt werden kann. Während eines solchen Beschleunigungsvorgangs findet bei Erreichen einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit eine Hochschaltung in den nächsthöheren Gang statt. Durch einen solchen Übersetzungswechsel ist die durch die fahrerseitige Betätigung des Gaspedals angeforderte Fahrleistung zur Verfügung stellbar. Fährt das Fahrzeug jedoch unmittelbar nach der Hochschaltung oder vielleicht sogar während der Hochschaltung in eine Steigung ein, war die zuvor umgesetzte Entscheidung des automatischen Gangwechselprogrammes aber falsch, da das Fahrzeug dann nicht die für die Bergauffahrt erforderliche Zugkraft mit der erforderlichen Spontaneität zur Verfügung stellen kann.
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Fährt das Fahrzeug in eine entsprechend hohe Steigung ein, hätte unter Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Motorleistung anstelle der Hochschaltung eine Rückschaltung durchgeführt werden müssen, um das Fahrzeug anforderungsgemäß betreiben zu können. Bei einem solchen sich ungünstig auf den Fahrbetrieb auswirkenden Betriebszustandsverlauf sind zwei sich an die Hochschaltung anschließende Rückschaltungen durchzuführen, um die vermeintlich ideale Übersetzung im Getriebe einzulegen. Das während der Durchführung der beiden Rückschaltungen reduzierte Zugkraftangebot wird jedoch oftmals fahrerseitig nicht akzeptiert, da ein derart betriebenes Fahrzeug deutlich an Schwung verliert und gegebenenfalls bei zu hoher Beladung die aktuell zu befahrene Steigung nicht bewältigt. Ein solcher unerwünschter Betriebszustandsverlauf wäre auf einfache Art und Weise durch eine kurzfristige Schaltverhinderung vermieden worden, da das Fahrzeug dann ohne die vorbeschriebene vorherige Hochschaltung in die Steigung eingefahren wäre und die dabei auftretende Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit sofort die das Zugkraftangebot in geeignetem Umfang erhöhende Rückschaltung ausgelöst worden wäre. Für einen derartigen Betrieb eines Fahrzeuges sind jedoch Informationen über das vorausliegende Streckenprofil erforderlich.
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Lösungen, die zukünftige Betriebszustandsverläufe von Fahrzeugen für die Bestimmung von Schaltpunkten von Getrieben berücksichtigen, sind unter anderem aus der
WO 2009/009161 A1 , der
US 2015/0345622 A1 sowie der
DE 10 2013 222 972 A1 bekannt.
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Bekannterweise werden beispielsweise fahrzeugseitig Streckenprofile abgespeichert. Die Kenntnis, an welcher Position sich das Fahrzeug befindet, wird dabei über GPS-Empfänger oder über Mobilfunkeinrichtungen verifiziert. Diese Position wird dann in Bezug zum abgespeicherten Streckenhöhenprofil gesetzt und so die anstehende Steigung errechnet. Dazu kann noch die eigene Fahrgeschwindigkeit in Betracht gezogen werden. Alternativ hierzu wird das Fahrzeug über eine Funkverbindung mit einem entfernten, nicht im Fahrzeug befindlichen Datenspeicher oder Rechner verbunden und mit dessen Hilfe das zukünftig zu durchfahrene Streckenprofil ermittelt.
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Die jeweils zur Verfügung stehenden Daten sind vorschlagsgemäß mit Hilfe eines eine bestimmte Strecke einmal oder mehrmals durchfahrenden Fahrzeuges bestimmbar, das dabei alle relevanten Daten aufzeichnet, die für die Ermittlung des Fahrwiderstands oder des Höhenprofils notwendig sind. Daran anschließend sind ungünstige Schaltpunkte erkennbar und ein neues optimiertes Schaltungsprofil bestimmbar. Durchfährt dieses Fahrzeug oder ein anderes bauähnliches Fahrzeug dieselbe Strecke nochmals, werden die Schaltungen dann basierend auf den zuvor ermittelten Daten kommandiert, wobei die Daten auch über Funk zur Verfügung gestellt sein können. Auf ähnliche Weise können mit Hilfe derart bestimmter historischer Daten auch Schaltungen von Differentialsperren, Retarderbremsen oder maximal fahrbare Geschwindigkeiten optimiert und später die Strecke befahrenden Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden.
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DE 10 2005 049 710 A1 betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung eines automatisierten Schaltgetriebes unter Berücksichtigung des Fahrwiderstandes, mit dem auf einfache Weise und ohne die Notwendigkeit eines Datenaustauschs mit fahrzeugexternen Einrichtungen sowie unabhängig von einer digitalisierten Straßenkarte des befahrenen Gebietes und mit geringem baulichem Aufwand die Größe eines externen Fahrwiderstandes ermittelt werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein im Hinblick auf eine Schaltstrategie gegenüber bekannten Vorgehensweise verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung, mit einer Getriebeeinrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Bei dem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinrichtung, mit einer Getriebeeinrichtung und mit einem Abtrieb während eines Fahrbetriebes werden Übersetzungswechsel im Bereich der Getriebeeinrichtung mittels in Abhängigkeit eines Betriebszustandes und einer aktuellen Position des Fahrzeuges, einer vom Fahrzeug befahrenen Fahrroute sowie einer Beschaffenheit des vom Fahrzeug befahrenen Untergrundes ermittelter Schaltpunkte durchgeführt.
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Erfindungsgemäß wird zur Bestimmung eines Verlaufes des Fahrwiderstandes des Fahrzeuges eine mittlere Steigung oder ein mittleres Gefälle einer vorgebbaren Strecke einer vom Fahrzeug zukünftig zu befahrenden Fahrroute ermittelt und die Schaltpunkte der Getriebeeinrichtung werden in Abhängigkeit des Verlaufes des Fahrwiderstandes angepasst.
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Über die erfindungsgemäße Vorgehensweise werden alle fahrzeugseitigen Einflüsse berücksichtigt, um mittels dieser Informationen ein besseres Fahrprogramm zu erzeugen. Dabei werden alle Vorteile heutiger Schaltprogramme zur Berechnung der optimalen Schaltpunkte genutzt und zusätzliche Informationen zur vorausliegenden Fahrstrecke mit in Betracht gezogen, wobei die Mittelung der Steigung einer zukünftig von einem Fahrzeug zu durchfahrenden Wegstrecke auf einfache Art und Weise die Möglichkeit bietet, einen fahrerseitig angeforderten Fahrbetrieb auch bei einem zukünftig mit einem mit geringer Betätigungsspontaneität gekennzeichneten Fahrzeug, wie einem Dieselfahrzeug, zu durchfahrenden Streckenprofil umzusetzen, das mehrere aufeinander folgende Streckenabschnitte umfasst, die durch stark unterschiedliche Steigungen und/oder Gefälle gekennzeichneten sind.
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Wird die vorgebbare Strecke der Fahrroute, für die jeweils der Verlauf des Fahrwiderstandes bestimmt wird, in einem vordefinierten Abstand zum Fahrzeug in Fahrtrichtung festgelegt, sind systembedingte Reaktionszeiten eines Fahrzeuges auf einfache Art und Weise berücksichtigbar.
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Der vordefinierte Abstand wird bei einer mit geringem Aufwand durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um ebenfalls systembedingte Reaktionszeiten bei der Betätigung eines Fahrzeuges entsprechend berücksichtigen zu können und ein Fahrzeug im angeforderten Umfang betreiben zu können.
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Wird die Länge der vorgebbaren Streckenlänge in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, sind die systembedingten Reaktionszeiten bei der Betätigung eines Fahrzeuges wiederum in gewünschtem Umfang entsprechend berücksichtigbar und ein Fahrzeug im angeforderten Umfang betreibbar.
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Bei einer weiteren mit geringem Aufwand durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Verlauf des Fahrwiderstandes in Abhängigkeit eines Drehmomentes der Antriebsmaschine bestimmt, das die Antriebsmaschine während einer oder mehrerer der aktuellen Fahrt vorangehender Fahrten des Fahrzeuges derselben Strecke jeweils anforderungsgemäß zur Verfügung gestellt hat.
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Wird der Verlauf des Fahrwiderstandes in Abhängigkeit von Übersetzungswechseln im Bereich der Getriebeeinrichtung bestimmt, die während einer oder mehrerer der aktuellen Fahrt vorangehender Fahrten des Fahrzeuges derselben Strecke durchgeführt wurden, wird die Betätigung des Fahrzeuges lediglich in Abhängigkeit der Topographie der zu durchfahrenden Fahrroute und mit Hilfe einer den jeweiligen Drehmomentbedarf abbildenden Landkarte durchgeführt.
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Wenn der Verlauf des Fahrwiderstandes in Abhängigkeit von Informationen bestimmt wird, die mittels einer fahrzeugseitigen Kamera ermittelt werden, ist ein Fahrzeug in Abhängigkeit von Echtzeitdaten betreibbar und beispielsweise ein sich witterungsbedingt gegenüber einer der aktuellen Fahrt vorhergehenden Fahrt veränderter Untergrund mit verringertem oder erhöhtem Reibwert auf einfache Art und Weise berücksichtigbar.
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Der Verlauf des Fahrwiderstandes wird bei einer ebenfalls einfach durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit von Informationen bestimmt, die dem Fahrzeug von einer externen Datenquelle, wie einer sogenannten Cloud, über ein kabelloses Übertragungsverfahren oder über eine Kabelverbindung zur Verfügung stehen und während der aktuellen Fahrt vorangehender Fahrten des Fahrzeuges oder anderer Fahrzeuge ermittelt wurden.
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Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer als Muldenkipper ausgeführten Arbeitsmaschine bzw. Fahrzeuges und eine Seitenansicht eines von der Arbeitsmaschine zukünftig zu durchfahrenden Streckenprofils.
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In der Figur ist eine schematische Darstellung einer als Muldenkipper ausgeführten Arbeitsmaschine 1 bzw. eines Fahrzeuges und eine Seitenansicht eines von der Arbeitsmaschine 1 zukünftig zu durchfahrenden Streckenprofils 2 gezeigt. Die Arbeitsmaschine 1 umfasst eine nicht näher dargestellte automatische Gangwechseleinrichtung, die in bekannter Art und Weise Offset-Werte für die Anpassung von Schaltpunkten eines Getriebes aus im Fahrzeug bzw. in der Arbeitsmaschine 1 autark ermittelbaren Informationen bestimmt. Damit wird sichergestellt, dass mittels des nachfolgend näher beschriebenen Gangwechselverfahrens der heute übliche Standard Fahrleistungen, Fahrkomfort und Effizienz betreffend erreichbar ist. Über eine zusätzliche Verwertung verfügbarer Informationen über das vom Fahrzeug zukünftig zu durchfahrenden, vorausliegenden Fahrprofils 2 soll nur eine zusätzliche Verschiebung der bereits bei heutigen Systemen ermittelten Schaltpunkte erreicht werden.
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Über diesen zusätzlich in Abhängigkeit der Streckeninformationen ermittelten Offsetwert soll dabei die voraussichtlich in absehbarer Zeit eintretende Veränderung des Fahrwiderstandes berücksichtigt werden. Die absehbare Zeit orientiert sich unter anderem an den Reaktionszeiten, die das Fahrzeug 1 benötigt, um sich auf die geänderte Fahrsituation einzustellen. Daher wird der Bestimmung des zusätzlichen Offset-Wertes nur eine bestimmte Länge 3 bzw. Fahrstrecke des vorausliegenden Fahrprofils betrachtet.
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Der zusätzliche Offset-Wert übt beispielsweise nur dann einen Einfluss auf einen zuvor ermittelten Schaltpunkt und auf die Wahl des nächsten Ganges aus, wenn unmittelbar vor dem Fahrzeug eine Steigung bzw. ein Gefälle liegt. Die Information über eine solche Steigung bzw. ein solches Gefälle soll aber auch nicht zu spät zu einer Verschiebung eines oder mehrerer Schaltpunkte führen, da das Antriebssystem der Arbeitsmaschine 1 gewisse Reaktionszeiten aufweist. Daher wird die Bestimmung der zukünftig vom Fahrzeug 1 zu durchfahrenden und daher auszuwertenden Strecke bei einer Variante des Verfahrens in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit unterschiedlich gewählt. Bei knickgelenkten Muldenkippern beträgt die Länge 3 der auszuwertende Strecke idealerweise 2 bis 4 Fahrzeuglängen.
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Ist diese Strecke festgelegt, wird ein Mittelwert aller Steigungswerte innerhalb der Strecke 3 ermittelt, in dessen Abhängigkeit dann der Offsetwert für die Adaption bzw. Anpassung der Schaltpunkte errechnet wird.
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Des Weiteren besteht zusätzlich auch die Möglichkeit, dass Schaltungen aus Fahrten der Vergangenheit ausgewertet werden, die genau innerhalb der ermittelten Fahrstrecke 3 stattgefunden haben. Dabei sind der zeitliche Abstand der Schaltungen und die Motorlast ausschlaggebend. Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass sowohl die Steigungsinformationen aus einem Streckenhöhenprofil und die Schaltungen der vorangegangenen Fahrten berücksichtigt werden, um so einen Rückschluss auf die zu erwartenden Fahrwiderstände im Streckenabschnitt 3 errechnen zu können.
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Die Informationen zur vorausliegenden Fahrstrecke 3, die in einem definierten Abstand 4 vor dem Fahrzeug beginnt bzw. liegt, können in das elektronische Steuergerät im Fahrzeug eingelesen und gespeichert werden. Dies erfolgt in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles entweder über eine Kabelverbindung oder ein kabelloses Übertragungsverfahren. Zusätzlich benötigt das Fahrzeug Informationen über die eigene Position, die beispielsweise über einen GPS-Empfänger ermittelt werden können.
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Werden die Informationen über den vorausliegenden Streckenabschnitt über eine andauernde Funkverbindung zu einem Speicherort in das Fahrzeug eingelesen, besteht die Möglichkeit einem Fahrzeug Daten aus einer sogenannten Cloud zur Verfügung zu stellen, die nicht nur Informationen bereithält, sondern auch permanent aktualisiert wird, wenn diese Daten von beispielsweise dem Fahrzeug vorausfahrenden Fahrzeugen erhält. Das bedeutet, wenn baugleiche oder ähnliche Fahrzeuge auf dieser Strecke unterwegs sind, senden sie relevante Daten an die Cloud, die dort so verarbeitet werden können, dass sie für später fahrende Fahrzeuge relevant sein können.
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Ein Beispiel dafür ist das Höhenprofil. Dieses kann aus GPS-Daten erzeugt werden, die die Fahrzeuge sammeln, oder aus Lastinformationen. Idealerweise können GPS Höheninformationen gesammelt werden, die dann durch die zusätzliche Verwendung von Lastinformationen der Fahrzeuge in ihrer Genauigkeit verbessert werden. Diese Lastinformationen können aus den Drehmomenten der Motoren sowie der Übersetzung im eingelegten Gang und aus den Abständen einzelner Schaltungen ermittelt werden. Besonders bei schweren Fahrzeugen, wie LKWs oder Baumaschinen kann diese Schaltfrequenz eine gute zusätzliche Information für die Ermittlung der Steigungen darstellen. Dabei können Informationen über Gangschaltungen bzw. über die gerade benötigte Übersetzung zur Verfügung gestellt werden, um die vorliegende Strecke im gewünschten Umfang befahren zu können. Des Weiteren besteht auch die Möglichkeit den Abstand zwischen Rückschaltungen zu berücksichtigen.
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Das Fahrzeug 1 sowie weitere Fahrzeuge können auch Höheninformationen mittels einer eingebauten Kamera erfassen, indem eine grafische Auswertung zwischen Kameraposition, die fest zu der Längsachse des Fahrzeugs installiert ist, und der Lage der Horizontlinie ausgewertet wird. Auch diese Informationen können direkt im Fahrzeug als zusätzliche Daten über die vorausliegende Strecke verwendet werden sowie im vorbeschriebenen Umfang einer Cloud übermittelt werden werden, um sie nachfolgenden Fahrzeuge ebenfalls zur Verfügung stellen zu können .
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Werden die Informationen über die vorausliegende Strecke 3 aus Daten ermittelt, die in einer Art Landkarte mit Höhenprofil im Fahrzeug abgelegt sind und den heute verwendeten Navigationsdaten-Straßenkarten ähnlich sind, ist die Schaltpunktanpassung ohne eine funktionierende Funkverbindung, beispielsweise zu einer Cloud, durchführbar, wobei die fahrzeugseitig abgelegten Informationen in regelmäßigen Abständen aktualisiert werden müssen bzw. sollten.
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Vorliegend ist das Fahrzeug 1 mit Sensoren ausgebildet, über die ein aktueller Beladungszustand des Fahrzeuges erfassbar ist. Die Informationen über den aktuellen Beladungszustand sind dann ergänzend zu den ausgewerteten Streckenhöhenprofildaten auf Basis der GPS-Daten weiterer Fahrzeuge und der jeweiligen Abtriebsmomente dieser Fahrzeuges für die Schaltpunktverschiebung heranziehbar.
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Eine Cloud ist beispielsweise auch über andere Mittel mit entsprechenden Höhenprofildaten der zu durchfahrenden Strecke 3 versorgbar. So kann es vorgesehen sein, dass Drohnen das betreffende Gelände überfliegen und Bilder aus mehreren Winkeln erstellen, die zur Erstellung einer topografische Karte entsprechend ausgewertet werden.
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Die vorbeschriebenen Vorgehensweisen sind zur Verbesserung der Genauigkeit der errechneten Daten in beliebiger Kombination durchführbar. So besteht beispielsweise die Möglichkeit über die Cloud ein Höhenprofil zur Verfügung zu stellen, welches in Abhängigkeit von GPS-Daten erstellt wird und lediglich eine grobe Abbildung darstellt. Die Genauigkeit eines solchen Höhenprofils ist dann mit Hilfe von Korrekturfaktoren weiterer Fahrzeuge, die die Strecke 3 durchfahren, zunehmend erhöhbar. Weitere Korrekturfaktoren können dann in Abhängigkeit von Informationen über die jeweils anliegenden Antriebsstranglasten und der Gangschaltfrequenzen festgelegt werden.
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Die vorbeschriebenen möglichen Vorgehensweisen sind beispielsweise mittels einer automatischen Gangwechseleinrichtung für ein Getriebe mit mehreren Übersetzungsstufen umsetzbar, wobei zur Ermittlung eines Schaltpunktes die Abtriebsdrehzahl und das Antriebsdrehmoment der Arbeitsmaschine 1 berücksichtigt werden können und eine Änderung des Antriebsmoments eine Verschiebung der Abtriebsdrehzahl zur Folge hat, bei welcher eine Schaltung stattfindet. Informationen über die dem Fahrzeug vorausliegende Fahrstrecke 3 werden zur Bestimmung einer gegebenenfalls zusätzlich erforderlichen Verschiebung eines Schaltpunktes herangezogen.
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Dabei besteht die Möglichkeit, dass die Information über die vorausliegende Fahrstrecke 3 eine Verschiebung des Schaltpunktes in Richtung einer höheren Abtriebsdrehzahl bewirkt, wenn die vorausliegende Fahrstrecke 3 eine Zunahme des Fahrwiderstandes mit sich bringt. Im Unterschied hierzu erfolgt eine Verschiebung des Schaltpunktes in Richtung niedrigerer Abtriebsdrehzahlen, wenn die Fahrstrecke 3 eine Abnahme des Fahrwiderstandes bewirkt. Die Veränderung des Fahrwiderstandes der vorausliegenden Strecke 3 wird in Abhängigkeit einer mittleren Steigung 5 oder eines mittleren Gefälles über die vorgegebene Streckenlänge bzw. die Strecke 3 errechnet. Zur Berücksichtigung von systembedingten Reaktionszeiten der Arbeitsmaschine 1 befindet sich die vorgegebene Strecke 3 in Fahrtrichtung im vorgegebenen Abstand 4 vor dem Fahrzeug 1. Der vorgegebene Abstand 4 wird jeweils variabel in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt, um einen unerwünschten Einfluss der Reaktionszeiten auf den Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine 1 auf einfache Art und Weise zu vermeiden. Zusätzlich kann die vorgegebene Streckenlänge 3 hierfür variabel in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Arbeitsmaschine
- 2
- Streckenprofil
- 3
- Streckenlänge
- 4
- Abstand
- 5
- mittlere Steigung
