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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kraftfahrzeugs, wobei zur Auswahl und/oder zum Wechsel eines Getriebegangs des Kraftfahrzeugs ein die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs betreffender Geschwindigkeitsparameter, insbesondere eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Motordrehzahl, erfasst wird.
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Verfahren zur Steuerung des Betriebs von Kraftfahrzeugen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise wird im Betrieb von Kraftfahrzeugen ein Geschwindigkeitsparameter erhoben, beispielsweise betreffend eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Motordrehzahl, wobei in Abhängigkeit des aktuellen Geschwindigkeitsparameters entschieden werden kann, ob eine Schaltung in einen höheren oder einen niedrigeren Getriebegang für die aktuelle Fahrsituation zweckmäßig ist. Mit anderen Worten wird bei einer automatischen Schaltung eine Betrachtung des aktuellen Fahrzustands vorgenommen, wobei verschiedenen Geschwindigkeits- oder Drehzahlbereichen ein Gangwechsel zugeordnet ist, sodass das Kraftfahrzeug möglichst in dem für die Fahrsituation optimalen Getriebegang betrieben werden kann.
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Dabei können jedoch Fahrsituationen auftreten, in denen ein Gangwechsel durchgeführt wird, der Benutzer des Kraftfahrzeugs jedoch an die Fahrsituation anschließend eine Beschleunigung durchführen möchte, die aufgrund des Gangwechsels nicht optimal durchgeführt werden kann. Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise an eine Kreuzung bzw. einen Kreisverkehr bewegt und aufgrund der dort vorherrschenden Fahrsituation unterhalb eine gewissen Geschwindigkeitsschwelle und somit Drehzahlschwelle gebremst, wird üblicherweise seitens der Getriebevorrichtung des Kraftfahrzeugs ein Schaltvorgang durchgeführt, um die Getriebevorrichtung in einen anderen, insbesondere einen niedrigeren, Getriebegang zu schalten. Möchte der Benutzer des Kraftfahrzeugs in diesem Moment oder kurz danach eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs durchführen, sind zunächst die Schaltzeiten zu berücksichtigen, in der ein Aufbringen von Drehmoment nicht möglich ist. Zwar wird das Kraftfahrzeug durch den Schaltvorgang anschließend stärker beschleunigen können, nach der Beschleunigungsphase ist jedoch gegebenenfalls erneut eine Rückschaltung in den zuvor vorliegenden Getriebegang nötig, sodass erneut eine Schaltzeit erforderlich wird.
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Ersichtlich kann in diversen derartigen Fahrsituationen das Beibehalten des aktuellen Getriebegangs sinnvoller sein, da zum einen die Schaltzeiten gespart werden, zum anderen ein konstanterer Verlauf der Fahrzeugbeschleunigung erreicht werden kann und der Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht unerwartet in Fahrzustände versetzt wird, in denen eine derartige Beschleunigung nicht oder nur verzögert nach einem Gangwechsel durchführbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das demgegenüber verbessert ist, insbesondere eine verbesserte Anpassung einer Schaltstrategie an eine Fahrsituation ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Betriebs eines Kraftfahrzeugs, bei dem für eine Auswahl und/oder einen Wechsel eines Getriebegangs des Kraftfahrzeugs ein eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs betreffender Geschwindigkeitsparameter erfasst wird. Der Geschwindigkeitsparameter, beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit oder eine Motordrehzahl, können getrennt voneinander oder in Kombination erfasst werden. Dabei hängt die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs üblicherweise über den aktuell ausgewählten Getriebegang mit der Motordrehzahl zusammen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein Geschwindigkeitsverlauf und/oder ein Beschleunigungsverlauf des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens eines Fahrwiderstandsparameters für einen aktuellen Getriebegang und wenigstens einen weiteren Getriebegang ermittelt wird und ein Wechsel oder ein Beibehalten des aktuellen Getriebegang basierend auf dem ermittelten Geschwindigkeitsverlauf und/oder dem ermittelten Beschleunigungsverlauf durchgeführt wird.
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Mit anderen Worten ist vorgesehen, zusätzlich zu der Betrachtung des Geschwindigkeitsparameters einen Verlauf der Geschwindigkeit bzw. der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens eines Fahrwiderstandsparameters zu betrachten. Die Betrachtung wird für den aktuellen Getriebegang und wenigstens einen weiteren Getriebegang durchgeführt, beispielsweise für einen Zielgang, in den eine Steuerungseinrichtung bzw. eine Getriebevorrichtung basierend auf dem wenigstens einen Geschwindigkeitsparameter schalten würde. Der Geschwindigkeitsverlauf und/oder der Beschleunigungsverlauf des Kraftfahrzeugs ist dabei für die unterschiedlichen Getriebegänge unterschiedlich, da diese unterschiedliche Übersetzungen besitzen und demnach verschiedene Beschleunigungen und somit unterschiedliche Zunahmen von Geschwindigkeiten in einer zuvor beschriebenen Fahrsituation ermöglichen.
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Somit ist es möglich, durch die Betrachtung des Geschwindigkeitsverlaufs und/oder Beschleunigungsverlaufs für die zwei unterschiedlichen Getriebegänge zu ermitteln, welcher Geschwindigkeitsverlauf und/oder welcher Beschleunigungsverlauf für die aktuelle Fahrsituation vorteilhafter ist. Insbesondere kann dadurch vermieden werden, dass eine Steuerungseinrichtung des Kraftfahrzeugs bzw. eine Getriebevorrichtung des Kraftfahrzeugs einen Schaltvorgang durchführt, d.h., den aktuellen Getriebegang auslegt und einen weiteren Getriebegang, beispielsweise einen niedrigeren Getriebegang einlegt, um nur eine kurze Beschleunigung auszuführen und anschließend den Schaltvorgang rückgängig zu machen, um in dem bisherigen Getriebegang weiterzufahren. Stattdessen kann durch die Betrachtung des Geschwindigkeitsverlaufs bzw. des Beschleunigungsverlauf ermittelt werden, wie sich das Kraftfahrzeug in dem aktuellen Getriebegang und dem wenigstens einen weiteren Getriebegang bewegen wird, sodass auch die sich an die aktuelle Fahrsituation anschließende Fahrsituation betrachtet werden kann und abgeschätzt werden kann, ob ein Wechsel in den angestrebten Getriebegang oder ein Beibehalten des aktuellen Getriebegangs vorteilhafter ist.
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Wird das Kraftfahrzeug beispielsweise in Richtung einer Fahrsituation bewegt, die eine Reduzierung der Geschwindigkeit erfordert, beispielsweise ein Kreisverkehr oder eine Kreuzung, kann der Beschleunigungsverlauf und/oder der Geschwindigkeitsverlauf des Kraftfahrzeugs für den aktuellen Getriebegang und einen weiteren Getriebegang, beispielsweise einen niedrigeren Getriebegang, ermittelt werden. Dabei kann insbesondere berücksichtigt werden, dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs nach der Reduzierung der Geschwindigkeit erneut beschleunigen möchte, wobei Fahrwiderstandsparameter, die auf das Kraftfahrzeug wirken bzw. die Fahrwiderstände beschreiben, die auf das Kraftfahrzeug wirken, berücksichtigt werden können, beispielsweise eine Beladung des Kraftfahrzeugs, eine Fahrbahnsteigung und dergleichen.
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Dadurch wird letzten Endes ermittelt, ob ein Schaltvorgang in den weiteren Getriebegang sinnvoll ist oder ob es zumindest gleichwertig ist, in dem aktuellen Getriebegang weiterzufahren. Entsprechend kann die Entscheidung getroffen werden, ob ein Schaltvorgang durchgeführt werden soll oder nicht. Daher ist es vorteilhafterweise möglich, nicht allein die aktuelle Situation, also die aktuelle Motordrehzahl bzw. Fahrzeuggeschwindigkeit zu betrachten und Gangwechsel ausschließlich in Abhängigkeit der aktuellen Fahrsituation durchzuführen, sondern es können Geschwindigkeitsverläufe bzw. Beschleunigungsverläufe für mehrere Getriebegängen analysiert werden und somit der für die aktuelle und sich daran anschließende Fahrsituation optimale Getriebegang ausgewählt und die Schaltstrategie entsprechend angepasst werden.
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Insbesondere kann dabei berücksichtigt werden, welcher Fahrwiderstand aktuell auf das Kraftfahrzeug wirkt, beispielsweise indem der Fahrwiderstandsparameter in Abhängigkeit einer vorliegenden Fahrsituation des Kraftfahrzeugs erfasst wird. Somit ist es möglich, den Fahrwiderstandsparameter bei der Betrachtung des Geschwindigkeitsverlaufs und/oder Beschleunigungsverlauf mit einzubeziehen. Verschiedene Fahrwiderstandsparameter können sich im Betrieb des Kraftfahrzeugs bzw. in unterschiedlichen Betriebssituationen des Kraftfahrzeugs verändern. Beispielsweise kann als Fahrwiderstandsparameter die Fahrzeugmasse und/oder eine Fahrbahnsteigung und/oder ein Strömungswiderstand erfasst werden.
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Dabei sind die einzelnen Fahrwiderstände abhängig von der konkret vorliegenden Fahrsituation, beispielsweise von dem Streckenabschnitt, der aktuell befahren wird und daher eine definierte Fahrbahnsteigung aufweist, die aktuelle Beladung des Kraftfahrzeugs bzw. die aktuelle Geschwindigkeit, die letztlich den Strömungswiderstand des Kraftfahrzeugs angibt. Durch die Berücksichtigung der einzelnen Fahrwiderstände in der konkret vorliegenden Fahrsituation ist es somit möglich, den Geschwindigkeitsverlauf und/oder den Beschleunigungsverlauf für den aktuellen Getriebegang und den wenigstens einen weiteren Getriebegang möglichst realitätsnah zu ermitteln, um basierend auf der Ermittlung die Entscheidung zu treffen, ob der aktuelle Getriebegang beibehalten werden soll oder ob ein Schaltvorgang in wenigstens einen weiteren Getriebegang durchgeführt werden soll.
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Das beschriebene Verfahren kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass bei der Ermittlung des Geschwindigkeitsverlaufs und/oder des Beschleunigungsverlaufs für den Wechsel des Getriebegangs eine Auslegezeit und/oder eine Gangwechselzeit und/oder eine Einlegezeit ermittelt wird. Insbesondere ist es somit möglich, für denjenigen Geschwindigkeitsverlauf und/oder Beschleunigungsverlauf, der das Durchführen des wenigstens einen Schaltvorgangs mit einbezieht, der also den Wechsel in den wenigstens einen weiteren Getriebegang beinhaltet, die für das Durchführen des wenigstens einen Schaltvorgangs erforderliche Zeit zu berücksichtigen.
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Dabei können verschiedene Zeiten bzw. Komponenten, die zu der kompletten für den Schaltvorgang beitragenden Zeit berücksichtigt werden. Beispielsweise kann eine für das Auslegen des aktuellen Getriebegangs benötigte Auslegezeit und/oder eine für das Einlegen des wenigstens einen weiteren Getriebegangs benötigte Einlegezeit ermittelt werden. Ebenso ist es möglich, die gesamte Gangwechselzeit, also das Auslegen und das Einlegen bzw. entsprechende dafür erforderliche Kupplungsvorgänge zu berücksichtigen. Wie zuvor beschrieben, ist es, je nach Ausführung des Kraftfahrzeugs, üblicherweise während des Schaltvorgangs bzw. während des Gangwechsels nicht möglich, Drehmoment zu übertragen, sodass die Gangwechselzeit entsprechend nicht zu einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Dies ist somit bei der Ermittlung des Geschwindigkeitsverlaufs und/oder des Beschreibungsverlaufs für den Wechsel des Getriebegangs zu berücksichtigen. Insbesondere kann diese je nach Fahrsituation für eine Rückschaltung und eine Hochschaltung berücksichtigt werden, um einen Vergleich mit dem Beibehalten des aktuellen Getriebegangs zu ermöglichen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass für den Wechsel des Getriebegangs wenigstens ein Schaltpunkt, insbesondere ein Schaltpunkt für eine Rückschaltung und Hochschaltung, ermittelt wird. Nach dieser Ausgestaltung wird die Variante betrachtet, nach der ein Wechsel des Getriebegangs durchgeführt wird. Ein derartiger Wechsel weist üblicherweise einen Schaltpunkt auf, bei dem, beispielsweise zu einer bestimmten Drehzahl der Antriebsvorrichtung, eine Rückschaltung bzw. eine Hochschaltung durchgeführt wird. Dadurch ist es möglich, zu ermitteln, in welchem Bereich der Getriebegang betrieben werden kann bzw. ab welchem Punkt In einer definierten Fahrsituation eine Rückschaltung bzw. eine Hochschaltung durchgeführt werden muss. Dadurch kann die Ermittlung des Geschwindigkeitsverlaufs und/oder des Beschleunigungsverlauf verbessert werden, da im Speziellen die einzelnen Bereiche berücksichtigt werden können, die in dem aktuellen Getriebegang bis zu einem Wechsel in den weiteren Getriebegang, beispielsweise eine Rückschaltung, ein Betrieb in dem wenigstens einen weiteren Getriebegang sowie eine entsprechende Hochschaltung in den zuvor eingesetzten Getriebegang betrachtet werden können.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Geschwindigkeitsgradient für den Wechsel in den weiteren Getriebegang und das Beibehalten des aktuellen Getriebegangs berechnet wird. Basierend darauf ist es möglich, zu ermitteln, ob das Beibehalten oder das Wechseln des Getriebegangs vorteilhafter ist. Zum Beispiel kann dabei ermittelt werden, ob nach einer definierten Fahrstrecke eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht wurde bzw. welche Geschwindigkeit nach einer bestimmten Fahrstrecke bei Beibehalten des Getriebegangs bzw. bei einem Wechsel des Getriebegangs, in den wenigstens einen weiteren Getriebegang erreicht wird.
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Insbesondere in Fahrsituationen, in denen der Benutzer des Kraftfahrzeugs versucht, das Kraftfahrzeug zu beschleunigen, ist eine vergleichsweise schnelle Zunahme der Geschwindigkeit, also eine vergleichsweise hohe Beschleunigung erstrebenswert.
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Wird in einem derartigen Fahrzustand zunächst ein Gangwechsel durchgeführt, um anschließend zwar mit einer verglichen mit dem bisherigen Getriebegang höheren Beschleunigung beschleunigen zu können, kann sich dies dennoch negativ auf den Geschwindigkeitsgradienten auswirken, da ohne den Schaltvorgang bei einer gleichförmigen Beschleunigung in dem bisherigen Getriebegang nach einer definierten Strecke dennoch eine höhere Geschwindigkeit erreicht werden kann. Durch die Betrachtung der Geschwindigkeitsverläufe und/oder Beschleunigungsverläufe für das Beibehalten und den Wechsel des Getriebegangs kann basierend auf dem Geschwindigkeitsgradienten, der sich für beide Zustände ergibt, ermittelt werden, ob der Wechsel in den weiteren Getriebegang ausgeführt werden soll.
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Als Wechsel des Getriebegangs wird insbesondere eine Rückschaltung durchgeführt, insbesondere in Fahrsituationen, in denen das Kraftfahrzeug an Geschwindigkeit verliert, beispielsweise bei einer Bewegung auf eine Kreuzung oder einen Kreisverkehr zu. In diesem Szenario wird letztlich betrachtet, ob eine Rückschaltung, also eine Schaltung in einen niedrigeren Getriebegang durchgeführt werden soll oder ob der aktuelle verglichen mit dem wenigstens einen weiteren Getriebegang höhere Getriebegang beibehalten werden soll.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass bei Beibehalten des aktuellen Getriebegangs wenigstens ein Betriebsparameter, insbesondere ein bereitgestelltes Drehmoment, verändert wird. Nach dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, in das Motormanagement bzw. die Steuerung der Antriebsvorrichtung einzugreifen, falls der aktuelle Getriebegang beibehalten wird. Dies kann ebenfalls in Abhängigkeit der vorliegenden Fahrsituation bzw. weiterer erfassbarer Parameter durchgeführt werden, beispielsweise in Abhängigkeit davon, wie stark der Benutzer des Kraftfahrzeugs ein Fahrpedal betätigt und dergleichen.
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Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht, dass in Fahrsituationen, in denen das Beibehalten des aktuellen Getriebegangs als vorteilhaft ermittelt wurde, eine Veränderung eines Betriebsparameters des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann eine Pedalcharakteristik verändert werden. Die Pedalcharakteristik gibt üblicherweise an, welches Drehmoment bzw. welche Motordrehzahl in Abhängigkeit einer Pedalstellung eingestellt wird. Wird der aktuelle Getriebegang beibehalten ist es beispielsweise möglich, diese Pedalcharakteristik zu verändern, sodass bei einer gewissen Pedalstellung mehr Drehmoment bereitgestellt wird, also das üblicherweise bei einer bestimmten Pedalstellung bereitgestellte Drehmoment durch das Verändern des wenigstens einen Betriebsparameters erhöht wird.
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Dadurch kann insbesondere kompensiert werden, dass die Rückschaltung bzw. der Wechsel in den wenigstens einen weiteren Getriebegang unterdrückt wurde, sodass bei dem Beibehalten des aktuellen Getriebegangs dennoch ein verglichen mit dem üblichen Betrieb des Kraftfahrzeugs in diesem Getriebegang und bei derselben Pedalstellung höherer Beschleunigungswert erreicht werden kann, da aktiv in das Motormanagement eingegriffen werden kann und entsprechend eine Erhöhung des Drehmoments erreicht werden kann.
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Mit anderen Worten wird der Benutzer des Kraftfahrzeugs in der Fahrsituation eine bestimmte Pedalstellung wählen, um eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Da eine potentielle Rückschaltung unterdrückt wurde und stattdessen der aktuelle Getriebegang beibehalten wurde, wird durch die Veränderung des wenigstens einen Betriebsparameters erreicht, dass dennoch eine vergleichsweise höhere Beschleunigung erzielt werden kann, beispielsweise dieselbe Beschleunigungswirkung, die dieselbe Pedalstellung in dem wenigstens einen weiteren Getriebegang bewirkt hätte. Dadurch wird zum einen die Schaltzeit eingespart, die erforderlich wäre, um den wenigstens einen weiteren Getriebegang einzulegen bzw. den Schaltvorgang insgesamt durchzuführen. Ferner wird erreicht, dass stattdessen mit der konstanten Beschleunigung beschleunigt werden kann. Somit ergibt sich ein vorteilhafterer Beschleunigungsverlauf bzw. Geschwindigkeitsverlauf, da die Nachteile des Schaltvorgangs ausbleiben und die fehlenden Vorteile, die durch das Ausführen des Schaltvorgangs erreicht werden, durch die Anpassung des wenigstens einen Betriebsparameters zumindest teilweise kompensiert werden.
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Das Verfahren kann ferner vorsehen, dass die Ermittlung des wenigstens einen Geschwindigkeitsverlaufs und/oder Beschleunigungsverlauf basierend auf Streckendaten, insbesondere bezogen von einem Navigationssystem, durchgeführt wird. Wie zuvor beschrieben, kann der Geschwindigkeitsverlauf und/oder der Beschleunigungsverlauf für den aktuellen Getriebegang und wenigstens einen weiteren Getriebegang durchgeführt werden, sodass ermittelt wird, ob das Beibehalten des aktuellen Getriebegangs oder der Wechsel in den wenigstens einen weiteren Getriebegang vorteilhafter ist. Dies kann beispielsweise in einem bestimmten Streckenabschnitt analysiert werden, sodass ermittelt werden kann, ob durch das Beibehalten oder den Wechsel eine bestimmte Strecke in dem Streckenabschnitt zurückgelegt wird bzw. auf welchem der beiden Wege eine längere Strecke in derselben Zeit zurückgelegt werden kann. Ebenso ist es möglich, zu berücksichtigen, welche Geschwindigkeit beim Wechsel bzw. bei einem Beibehalten an einem bestimmten Punkt der Strecke erreicht wird bzw. nach einem bestimmten Streckenabschnitt erreicht wird. Ebenso ist es möglich, zu ermitteln, welcher Maximalwert einer Beschleunigung bzw. welcher maximale Geschwindigkeitsgradient bei einem Wechsel bzw. bei einem Beibehalten erreicht werden kann.
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Dabei kann nach dieser Ausgestaltung vorgesehen sein, dass Streckendaten bzw. Navigationsdaten berücksichtigt werden, insbesondere eine aktive Routenführung des Kraftfahrzeugs herangezogen werden kann. Dadurch ist es möglich, abzuschätzen, wie die weitere Anforderung seitens des Benutzers an den Betrieb des Kraftfahrzeugs ausfallen wird, beispielsweise, ob sich an die aktuelle Fahrsituation eine Fahrsituation mit weiterer Beschleunigung, gleichbleibender Geschwindigkeit oder Verzögerung anschließen wird. Dabei können insbesondere die sich daraus ergebenden oder die Fahrt in der jeweiligen Fahrsituation beeinflussenden Fahrwiderstände berücksichtigt werden. Folglich können die Geschwindigkeitsverläufe und/oder Beschleunigungsverläufe für den vorausliegenden Streckenabschnitt bestimmt werden, sodass basierend auf den dort herrschenden Gegebenheiten oder Anforderungen an die Bereitstellung des Drehmoments entweder ein Wechsel in einen weiteren Getriebegang oder ein Beibehalten des aktuellen Getriebegangs vorgenommen werden kann, sodass das Kraftfahrzeug entsprechend optimal auf die Fahrsituation angepasst betrieben werden kann.
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Dabei kann insbesondere berücksichtigt werden, in welcher Fahrsituation welches Ansprechverhalten des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft ist, insbesondere für die Wahrnehmung des Benutzers. Zum Beispiel kann beim Einfahren in eine Kreuzung bzw. einen Kreisverkehr eine möglichst große Beschleunigungsanforderung bzw. ein möglichst hohes bereitstellbares Drehmoment vorteilhaft sein, da dies dazu führt, dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs durch entsprechende Pedalbetätigung eine möglichst hohe Beschleunigung abrufen kann. Dies kann gegenüber einer vergleichsweise bzw. vermeintlich besseren Endgeschwindigkeit an einem Streckensegment priorisiert werden, da in diesem Fall das Beibehalten des aktuellen Getriebegangs dem Benutzer träger erscheinen könnte.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebsvorrichtung und eine wenigstens zwei Getriebegänge bereitstellende Getriebevorrichtung, insbesondere ein automatisiertes Handschaltgetriebe, wobei das Kraftfahrzeug zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Dabei sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, vollständig auf das Kraftfahrzeug übertragbar. Das Verfahren kann somit auf dem Kraftfahrzeug ausgeführt werden, insbesondere mittels einer entsprechenden Steuerungseinrichtung.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel; und
- 2 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Geschwindigkeits-Zeit-Diagramms.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, umfassend eine Antriebsvorrichtung 2 und eine wenigstens zwei Getriebegänge bereitstellende Getriebevorrichtung 3, beispielsweise ein automatisiertes Handschaltgetriebe. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Steuerungseinrichtung 4 auf, die dazu ausgebildet ist, Geschwindigkeitsparameter des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen bzw. zugeführt zu bekommen, die beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. eine Motordrehzahl betreffen. Entsprechend ist die Steuerungseinrichtung 4 dazu ausgebildet, einen Schaltvorgang der Getriebevorrichtung 3, also einen Wechsel eines aktuellen Getriebegangs in wenigstens einen weiteren Getriebegang zu initiieren.
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Die Steuerungseinrichtung 4 ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, einen Geschwindigkeitsverlauf und/oder einen Beschleunigungsverlauf des Kraftfahrzeugs 1 zu ermitteln, insbesondere in Abhängigkeit wenigstens eines Fahrwiderstandsparameter des Kraftfahrzeugs 1. Die Steuerungseinrichtung 4 kann den Geschwindigkeitsverlauf und/oder den Beschleunigungsverlauf für den aktuellen Getriebegang und den wenigstens einen weiteren Getriebegang ermitteln und basierend auf dem Ergebnis der Ermittlung einen Wechsel oder ein Beibehalten des aktuellen Getriebegangs durchführen. Mit anderen Worten kann die Steuerungseinrichtung 4 die ermittelten Geschwindigkeitsverläufe und/oder Beschleunigungsverläufe für den aktuellen Getriebegang und den wenigstens einen weiteren Getriebegang vergleichen und daraus bestimmen, ob ein Wechsel oder ein Beibehalten des aktuellen Getriebegangs sinnvoller ist. Dies kann konkret auf die vorliegende Fahrsituation bezogen werden, da die Steuerungseinrichtung 4 die in der aktuellen Fahrsituation vorherrschenden Fahrwiderstände basierend auf dem Fahrwiderstandsparameter berücksichtigen kann. Der Fahrwiderstandsparameter betrifft unter anderem die Fahrzeugmasse und/oder eine Fahrbahnsteigung und/oder einen Strömungswiderstand.
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Das Verfahren wird nachfolgend anhand von 2 näher erläutert. 2 zeigt ein beispielhaftes Diagramm für eine beliebig ausgewählte Fahrsituation, bei der die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 über der Zeit aufgetragen ist. Wie zuvor beschrieben, ist die in dem Diagramm dargestellte Fahrsituation lediglich beispielhaft. Selbstverständlich können jedwede weitere Fahrsituationen oder Geschwindigkeitsverläufe für betrachtet werden. Insbesondere ist es ebenso möglich, anstelle der Geschwindigkeit die Beschleunigung über die Zeit aufzutragen.
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In der als Beispiel betrachteten Fahrsituation liegt in einem ersten Abschnitt 5 eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1 vor, d.h., dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 in diesem Bereich abnimmt. Als eine mögliche Fahrsituation kann das Annähern an eine Kreuzung bzw. einen Kreisverkehr oder dergleichen betrachtet werden, bei dem das Kraftfahrzeug 1 ausrollt bzw. abgebremst wird, beispielsweise um Vorfahrt zu gewähren oder Einblick in die Kreuzung zu erhalten oder dergleichen. Zu einem Zeitpunkt 6 gibt der Benutzer, beispielsweise durch entsprechende Betätigung eines Pedals eine Beschleunigungsanforderung an die Steuerungseinrichtung 4, beispielsweise, weil in die Kreuzung oder den Kreisverkehr eingefahren werden soll, insbesondere für eine Anforderung einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 1.
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Das in 2 dargestellte Diagramm stellt hierbei den ermittelten Geschwindigkeitsverlauf für das Beibehalten des aktuellen Getriebegangs als durchgezogene Linie 7 dar und den ermittelten Geschwindigkeitsverlauf für den Wechsel des Getriebegangs als gepunktete Linie 8 dar. Ersichtlich wird bei Beibehalten des Getriebegangs, der aktuell eingelegt ist, ab dem Zeitpunkt 6 eine vergleichsweise geringere, jedoch stetige Zunahme der Geschwindigkeit in dem Abschnitt 9 des Diagramms erreicht. Mit anderen Worten wird das Kraftfahrzeug 1 beschleunigt, wenn auch nicht mit der maximal erreichbaren Beschleunigung, die beispielsweise durch eine Rückschaltung hätte erreicht werden können.
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Demgegenüber wird bis zu einem Zeitpunkt 10 bei einem Wechsel des Getriebegangs zunächst keine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs 1 erreicht, sondern es wird ein Schaltvorgang durchgeführt, bei dem üblicherweise keine Beschleunigung erreicht werden kann, da kein Drehmoment mittels der Getriebevorrichtung 3 übertragen werden kann. In diesem Fall fällt die Geschwindigkeit sogar weiter ab, weil die Getriebevorrichtung 3 bzw. die Antriebsvorrichtung 2 beispielsweise zum Durchführen des Schaltvorgangs vom restlichen Antriebsstrang entkoppelt wird. Ab dem Zeitpunkt 10, bei dem der wenigstens eine weitere Getriebegang eingelegt ist, d.h., der Schaltvorgang, umfassend die Gangwechselzeit, also eine Auslegezeit, eine Einlegezeit und die entsprechenden Kupplungszeiten, durchgeführt wurde, kann das Kraftfahrzeug 1 in dem wenigstens einen weiteren Getriebegang verglichen mit dem bisherigen Getriebegang stärker beschleunigt werden, sodass die Geschwindigkeit nach Linie 8 verglichen mit der Linie 7 in dem Bereich 9 stärker ansteigt.
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Ferner kann ein Zeitpunkt 11 betrachtet werden, beispielsweise ab dem eine gewisse Geschwindigkeit gemäß Linie 7 erreicht wurde, die üblicherweise einen Gangwechsel in den bisherigen Getriebegang erfordert. Da gemäß Linie 7, durch das Beibehalten des bisherigen Getriebegangs dieser Getriebegang bereits eingelegt ist, ist wiederum kein Schaltvorgang erforderlich. Betrachtet man die Linie 8, ist festzustellen, dass aufgrund der zum Zeitpunkt 6 durchgeführten Rückschaltung ein gegenüber dem bisherigen Getriebegang niedrigerer Getriebegang eingelegt wurde. Demzufolge wird in der beispielhaft dargelegten Fahrsituation zum Zeitpunkt 11 wiederum ein Gangwechsel in den vorherigen/bisherigen Getriebegang erforderlich, der wiederum bis zum Zeitpunkt 12 eine Gangwechselzeit beansprucht. Anschließend kann die Beschleunigung, die auch im bisherigen Getriebegang gemäß Linie 7 erreicht wird, gemäß Linie 8 erreicht werden.
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Ersichtlich ist in der vorliegenden Fahrsituation das Beibehalten des Getriebegangs gemäß Linie 7 vorteilhafter, da die zum Zeitpunkt 11 und im gesamten Abschnitt 9 erreichte Geschwindigkeit gegenüber dem Geschwindigkeitsverlauf bei einem Wechsel des Getriebegangs erhöht ist. Somit wird erreicht, dass die bis zum Zeitpunkt 11 zurückgelegte Wegstrecke und die in diesem Zeitpunkt erreichte Geschwindigkeit höher liegt, als wenn ein Wechsel des aktuellen Getriebegangs durchgeführt wird.
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Ferner kann die Steuerungseinrichtung 4 bei einem Beibehalten des bisherigen Getriebegangs einen Parameter, insbesondere einen Betriebsparameter der Antriebsvorrichtung 2 verändern, insbesondere kann ein bereitgestelltes Drehmoment verändert werden. Dabei kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 ein Fahrpedal definiert betätigen, wobei die Steuerungseinrichtung 4 die Pedalcharakteristik verändern kann, sodass das üblicherweise durch die entsprechende Pedalbetätigung bereitgestellte Drehmoment erhöht wird. Dadurch wird erreicht, dass die Geschwindigkeitszunahme gegenüber der bisherigen Linie 7 weiter bzw. steiler ansteigt und somit das Ausbleiben des Gangwechsels und eine dadurch erreichte stärkere Beschleunigung kompensiert werden kann.
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Ferner können in die Ermittlung der Geschwindigkeitsverläufe und/oder Beschleunigungsverläufe, beispielsweise der Geschwindigkeitsverläufe, wie diese in 2 dargestellt sind, Fahrwiderstände einbezogen werden, die aus Streckendaten gewonnen werden oder auf Streckendaten basieren, die insbesondere von einem Navigationssystem zugeführt werden können, insbesondere an die Steuerungseinrichtung 4 übermittelt werden können. Dadurch kann unter anderem der Streckenverlauf bzw. zu erwartende Fahrwiderstände oder beabsichtigte Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden und diese in die Geschwindigkeitsverläufe und/oder Beschleunigungsverläufe mit einbezogen werden.
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Führt die Betrachtung der Geschwindigkeitsverläufe und/oder Beschleunigungsverläufe dazu, dass die Geschwindigkeit zu einem gewissen Zeitpunkt bzw. nach einer definierten zurückgelegten Strecke bei einem Wechsel des Getriebegangs gegenüber einem Beibehalten des Getriebegangs erhöht bzw. vorteilhafter ist, kann die Steuerungseinrichtung 4 statt dem Beibehalten des Getriebegangs auch den Wechsel des Getriebegangs initiieren.
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Selbstverständlich sind sämtliche Kombinationen in Abhängigkeit der konkret vorliegenden Fahrsituation kombinierbar bzw. austauschbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Antriebsvorrichtung
- 3
- Getriebevorrichtung
- 4
- Steuerungseinrichtung
- 5
- Abschnitt
- 6
- Zeitpunkt
- 7, 8
- Linie
- 9
- Abschnitt
- 10-12
- Zeitpunkt
