DE10248180A1 - Controlling vehicle automatic transmission in conjunction with vehicle surroundings monitoring, assesses gear change strategy before change execution - Google Patents

Controlling vehicle automatic transmission in conjunction with vehicle surroundings monitoring, assesses gear change strategy before change execution Download PDF

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Abstract

The method improves a short term function in the running control strategy, which is entitled Fast Off. When drawing rapidly up to an obstacle ahead, magnitudes are determined and interpreted using applicable graphs or characteristics, to determine gear change control strategy. It is determined e.g. whether a change up shall be inhibited, or a forced change down shall be executed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug unter Einsatz einer Fahrzeugumfeldüberwachung, die sowohl der Regelung des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeuges dient, als auch dem allgemeinen Erkennen von Hindernissen auf der Fahrbahn.The present invention relates to a method for controlling an automatic transmission for a motor vehicle using vehicle environment monitoring that both the Regulation of the distance and the relative speed with respect to a vehicle in front Vehicle serves as well as the general detection of obstacles on the road.

Moderne Automatgetriebe in Kraftfahrzeugen werden von einer elektronischen Getriebesteuerung angesteuert, welche zur selbsttätigen Auswahl eines abgelegten Schaltprogramms, das beispielsweise eine bekannte Fahrertyp-Erkennung, eine Umwelterkennung, eine Fahrsituationserkennung oder eine Erkennung eines manuellen Eingriffs beschreibt und zur situationsabhängigen Gangwahl mit weiteren Rechen- und Steuereinheiten verschiedener Aggregate kommuniziert. Die Betriebspunkte, in denen von der elektronischen Getriebesteuerung ein Befehl zum Hochschalten oder Rückschalten an die Hydraulik ausgegeben wird, werden durch in der elektronischen Getriebesteuerung abgelegte Schaltkennlinien festgelegt, welche üblicherweise als Funktion einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Stellung des Fahrpedals dargestellt sind.Modern automatic transmissions in motor vehicles are controlled by an electronic transmission control, which for automatic Selection of a stored circuit program, for example a known driver type detection, environmental detection, driving situation detection or describes a detection of a manual intervention and for situational Gear selection with other computing and control units different Aggregates communicated. The operating points where the electronic Transmission control a command to upshift or downshift output to the hydraulics are through in the electronic Transmission control stored shifting characteristic curves, which are usually as a function of vehicle speed and accelerator pedal position are shown.

Nimmt der Fahrer den Fuß vom Fahrpedal, so wird Bekannterweise der Öffnungsquerschnitt der durch das Fahrpedal angesteuerten Drosselklappe zur Gasrücknahme verringert, wobei mit ausreichend hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ein Hochschalten in einen ökonomischeren Gang eingeleitet wird.If the driver takes his foot off the accelerator pedal, so is known to be the opening cross section the throttle valve controlled by the accelerator pedal for gas reduction reduced, with a sufficiently high vehicle speed an upshift to a more economical one Gear is initiated.

Dies erweist sich jedoch in bestimmten Fahrsituationen wie beispielsweise im Schubbetrieb als problematisch, da die Motordrehzahl mit dem Hochschalten abfällt. Dies ist bei einem anschließend erforderlichen oder gewünschten Beschleunigen hinderlich, da nämlich wieder mindestens eine entsprechende Zeit in Anspruch nehmende Rückschaltung durchgeführt werden muss, um über die gewünschte Motorleistung verfügen zu können.However, this turns out to be certain Driving situations such as in overrun as problematic, because the engine speed drops with the upshift. This is required for a subsequent one or desired Accelerating hindering, namely again downshifting taking at least a corresponding time to be carried out needs to over the desired engine power feature to be able to.

Falls ein derartiges Hochschalten auch bei einer kurzen Pedalrücknahme bzw. Gasrücknahme, auch „Fast Off" genannt, durchgeführt wird, kann dies in kritischen Fahrsituationen, wie z. B. bei einem abgebrochenen Überholvorgang nicht nur zu einer Minderung des Fahrkomforts, sondern auch zu einer Gefahrensituation führen. Hier ist es wünschenswert, dass das Getriebe in dem aktuellen Gang wenigstens eine bestimmte Zeit verweilt, da erstens keine Verzögerung des Fahrzeuges gewünscht ist und zweitens ein Drehzahlbereich mit maximalem Antriebsmoment günstig ist, wenn z. B. ein Überholvorgang fortgesetzt wird.If such an upshift even with a short pedal return or gas withdrawal, also called "Fast Off", can this in critical driving situations, such as. B. in a canceled overtaking not only to reduce driving comfort, but also to Lead dangerous situation. Here it is desirable that the transmission in the current gear at least a certain time lingers because firstly there is no delay of the vehicle and secondly, a speed range with maximum drive torque is favorable, if e.g. B. an overtaking is continued.

Aus der EP 0 574 965 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Schaltsignals aus einem Schaltkennfeld bekannt, mit dem verhindert werden soll, dass das Getriebe im Schubbetrieb und ggf. bei hoher Querbeschleunigung hochschaltet. Dieses Verfahren, bei dem eine Hochschaltverhinderung in Abhängigkeit von einem negativen Gradienten des Gaspedalwinkels ausgelöst wird, ist jedoch dahingehend nachteilig, dass die Hochschaltverhinderung insbesondere bei kurzzeitigen Pedalrücknahmen zu wenig sensibel ist.From the EP 0 574 965 A1 a method for determining a shift signal from a shift map is known, with which the transmission is to be prevented from shifting up in overrun mode and possibly with high lateral acceleration. However, this method, in which an upshift prevention is triggered as a function of a negative gradient of the accelerator pedal angle, is disadvantageous in that the upshift prevention is insufficiently sensitive, in particular when the pedal is withdrawn briefly.

In der DE 198 49 059 A1 wurde daher ein Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges bei einer spontanen Gas-/Pedalrücknahme beschrieben, mit dem eine der Fahrsituation angepasste Hochschaltverhinderung durchgeführt wird, sodass bei spontaner Pedalrücknahme eine Fahrgeschwindigkeitsverzögerung eintritt und gleichzeitig eine große Spontanität für eine anschließende Beschleunigung gegeben ist. Dabei wird der Zustand der Hochschaltverhinderung nicht nur abhängig von einem Pedalstellungsgradienten, sondern unter zusätzlicher Berücksichtigung der Sportlichkeit des Fahrverhaltens durch einen Fahrertyp-Bewertungszähler und der Erkennung des Schubbetriebs in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Fahrbahnneigung aktiviert. Dies ermöglicht eine präzise Getriebeabstimmung mit einer situationsgerechten an die Umgebung, wie z. B. Berg- oder Gefällefahrt und an den Fahrertyp angepassten Schaltstrategie.In the DE 198 49 059 A1 Therefore, a method for controlling an automatic transmission of a motor vehicle in the event of a spontaneous gas / pedal retraction was described, with which an upshift prevention adapted to the driving situation is carried out, so that when the pedal is spontaneously retracted, a driving speed deceleration occurs and, at the same time, there is great spontaneity for subsequent acceleration. The state of the upshift prevention is activated not only depending on a pedal position gradient, but also taking into account the sportiness of the driving behavior by means of a driver type evaluation counter and the detection of the overrun mode depending on the engine speed and the road inclination. This enables a precise gear adjustment with a situation-appropriate to the environment, such as. B. uphill or downhill and shift strategy adapted to the driver type.

Ferner wird in dieser Veröffentlichung vorgeschlagen, dass der Zustand der Hochschaltverhinderung nur verlassen wird, wenn mehrere dafür wesentliche Kriterien erfüllt sind, wobei eines dieser Kriterien darin besteht, dass von der elektronischen Getriebesteuerung eindeutig Zugbetrieb erkannt werden muss. Zusätzlich können als weitere Ausstiegskriterien Grenzwerte des Pedalstellungsgradienten und Zeitgrenzen in Abhängigkeit von der Fahrbahnneigung verwendet werden.Furthermore, in this publication suggested that the state of upshift prevention only leave will if several for that essential criteria met are, with one of these criteria being that of the electronic Transmission control must clearly identify train operation. In addition, as further exit criteria limit values of the pedal position gradient and time limits depending be used from the road gradient.

Alternativ ist dabei der Zustand der Hochschaltverhinderung aktiv, bis eine Zeit nach einem definierten Zeitraum abgelaufen ist, wobei der Zustand der Hochschaltverhinderung nach einem ersten Zeitraum verlassen wird, wenn der Pedalstellungsgradient in der ersten Zeit unter einer positiven Pedalstellungsgradientenschwelle bleibt und eine zweite Zeit gestartet wird, wenn die positive Pedalstel lungsgradientenschwelle überschritten und wieder unterschritten wird, wobei der Zustand der Hochschaltverhinderung nach Ablauf des zweiten Zeitraumes verlassen wird, wenn die positive Pedalstellungsgradientenschwelle in dem zweiten Zeitraum nicht erneut überschritten wird.Alternatively, the state is upshift prevention active until after a defined time Period has elapsed, the state of upshift prevention after a first period, when the pedal position gradient initially under a positive pedal position gradient threshold remains and a second time is started when the positive pedal position gradient threshold is exceeded and falls below again, the state of upshift prevention after the second period, if the positive Pedal position gradient threshold was not exceeded again in the second period becomes.

Bei diesem bekannten Verfahren sind somit die Kriterien für den Einstieg und den Ausstieg der Funktion „Fast Off" erweitert und präzisiert. Der Vorgabe von festen Zeiträumen haftet jedoch stets der Nachteil an, dass dabei das tatsächliche Fahrzeugverhalten nicht ausreichend berücksichtigt werden kann, sodass der Zustand der Hochschaltverhinderung ggf. zu kurz oder unangemessen lange aufrecht erhalten wird.In this known method, the criteria for entering and exiting the "Fast Off" function are thus expanded and specified. However, the specification of fixed periods always has the disadvantage that the actual vehicle behavior cannot be sufficiently taken into account, so that the condition the upshift may be maintained too short or inappropriately long.

Aus diesem Grund wird in der DE 100 55 957 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs bei einer spontanen Gas-/Pedalrücknahme beschrieben, mit dem eine Hochschaltverhinderung, die nach einer spontanten Pedalrücknahme und einer Fahrgeschwindigkeitsverzögerung eine hohe Spontanität für eine anschließende Beschleunigung erlaubt, so lange aktiviert wird, wie dies der Fahrsituation angemessen ist.For this reason, in the DE 100 55 957 A1 describes a method for controlling an automatic transmission of a motor vehicle in the event of a spontaneous accelerator / pedal retraction, with which an upshift prevention, which, after a spontaneous pedal retraction and a deceleration in the driving speed, permits a high level of spontaneity for subsequent acceleration, is activated as long as is appropriate to the driving situation ,

Bei diesem Verfahren wird der Ausstieg aus dem Zustand der Hochschaltverhinderung nach einer spontanen Gas/Pedalrücknahme in Abhängigkeit der Beurteilung der Fahrzeugbeschleunigung oder der Fahrzeugverzögerung realisiert. Dazu gehört auch die Erkennung eines Schubbetriebs oder Zugbetriebes anhand es aktuellen Motormoments anstelle der Pedalstellung. Überschreitet nämlich das Motormoment eine Kennlinie in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, so kann mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass Zugbetrieb vorliegt, während die Beurteilung der Fahrbetriebsart anhand der Pedalstellung deutlich größere Unsicherheiten aufweist. Die Dauer des Zustandes der Hochschaltverhinderung hängt von der Fahrzeugbeschleunigung oder der Fahrzeugverzögerung ab, wobei bei einer spontanen Gas-/Pedalrücknahme eine gewünschte Fahrzeugverzögerung eintritt, bis die Fahrzeugbeschleunigung bzw. Fahrzeugverzögerung einen Wert erreicht hat, der signalisiert, dass der Fahrer in eine Konstantfahrt überzugehen beabsichtigt, oder das Fahrzeug wieder signifikant beschleunigen möchte. Die Fahrzeugbeschleunigung bzw. Fahrzeugverzögerung ist dabei in Abhängigkeit eines Gesamtfahrwiderstandes abgelegt, der den Widerstand und die Fahrzeugmasse beinhaltet und auch Umgebungsbedingungen, wie Berg- oder Gefällefahrt berücksichtigt.With this procedure, the exit from the state of upshift prevention after a spontaneous Gas / pedal release dependent on the assessment of vehicle acceleration or deceleration realized. That is part of it also the detection of an overrun or train operation based on it current engine torque instead of the pedal position. exceeds namely the engine torque is a characteristic curve depending on the engine speed, so it can be safely assumed that there is train operation, while the assessment of the driving mode based on the pedal position clearly greater uncertainties having. The duration of the state of upshift prevention depends on the vehicle acceleration or deceleration, with a spontaneous gas / pedal withdrawal a desired one vehicle deceleration occurs until the vehicle acceleration or deceleration Has reached a value that signals that the driver is moving to constant speed intended, or significantly accelerate the vehicle again would like to. The vehicle acceleration or deceleration is dependent a total driving resistance filed, the resistance and the Vehicle mass includes and also environmental conditions, such as mountain or downhill considered.

Neben diesen bekannten Assistenzsystemen zur Steuerung des Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges wurden auch Systeme zur Fahrzeugumfeldüberwachung entwickelt, die nicht nur zur Regelung des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit zwischen zwei hintereinander fahrenden Fahrzeugen dienen, sondern die auch auf das allgemeinen Erkennen von Hindernissen vor dem Fahrzeug reagieren. So kann z. B. die Radarsensorik und/oder die Videoüberwachung dazu eingesetzt werden, um einen Bremsvorgang vorzubereiten oder einzuleiten, d. h. Bremsscheiben anzulegen, bevor der Fahrer überhaupt reagiert.In addition to these well-known assistance systems to control the automatic transmission of a motor vehicle also systems for vehicle environment monitoring developed not only for regulating the distance and the relative speed serve between two vehicles in a row, but which also applies to the general detection of obstacles in front of the vehicle react. So z. B. the radar sensors and / or video surveillance are used to prepare or initiate a braking process, d. H. Put on brake discs before the driver even reacts.

Die Fahrzeugumfeldüberwachung kann aber auch die Kurzzeitfunktionen der Fahrstrategie in der elektronischen Getriebesteuerung verbessern. Innerhalb der Fahrstrategie bei der Kurzzeitfunktion „Fast Off" stellt sich immer wieder die Frage, wann und wie lange eine Hochschaltverhinderung nötig ist, um die Fahrdynamik und die Sicherheit des Fah rers zu gewährleisten. Das Erkennen des Abstandes zu einem vorausfahrendem Fahrzeug kann dabei ereignisorientiert als Kriterium für das Auslösen einer Hochschaltverhinderung dienen.The vehicle environment monitoring can also use the short-term functions of the driving strategy in the electronic Improve transmission control. Within the driving strategy at Short-term function "Fast Off" always turns on again the question of when and for how long an upshift prevention is necessary to ensure driving dynamics and driver safety. Detecting the distance to a vehicle in front can event-oriented as a criterion for triggering an upshift prevention serve.

Außerdem kann es in bestimmten Situationen wünschenswert sein, bei einer Verzögerung des Fahrzeugs eine Zwangsrückschaltung auszulösen, um entweder eine hohe Fahrdynamik für das Fahrzeug, z. B. für einen bevorstehenden Überholvorgang zu erreichen oder aber um den Bremsvorgang zu unterstützen.It can also be used in certain Situations desirable be at a delay the vehicle a forced downshift trigger to either high driving dynamics for the vehicle, e.g. B. for an upcoming overtaking to achieve or to support the braking process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug unter Einsatz einer Fahrzeugumfeldüberwachung vorzuschlagen, mit dem eine Kurzzeitfunktion „Fast Off" der Fahrstrategie des Automatgetriebes bei schnellem Auffahren auf ein vorausliegendes Hindernis verbessert wird, wobei über diese Kurzzeitfunktion „Fast Off" eine Hochschaltverhinderung des Automatgetriebes bei einer schnellen Fahrpedalrücknahme eines Fahrers des Kraftfahrzeugs gesteuert wird.Object of the present invention is a method for controlling an automatic transmission for a motor vehicle to propose using a vehicle environment monitoring, with a short-term function "Fast Off "the driving strategy of the automatic transmission in the event of rapid collision with a preceding one Obstacle is improved, with this short-term function "Fast Off" an upshift prevention of the automatic transmission when the accelerator pedal is released quickly a driver of the motor vehicle is controlled.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Based on a process of closer at the beginning the type mentioned is the solution this task with those specified in the characterizing part of claim 1 features; advantageous embodiments are described in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug sieht also eine Fahrzeugumfeldüberwachung vor, die sowohl der Regelung des Abstandes als auch der Relativgeschwindigkeit bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeuges dient, als auch dem allgemeinen Erkennen von Hindernissen auf der Fahrbahn.The inventive method for controlling a Automatic transmission for a motor vehicle therefore provides vehicle surroundings monitoring, which both the regulation of the distance as well as the relative speed with respect to a preceding one Vehicle serves as well as the general detection of obstacles on the road.

Zur Verbesserung der Kurzzeitfunktion „Fast Off" oder auch im Rückschaltbefehl der Fahrstrategie des Automatgetriebes, über die eine Hochschaltverhinderung des Automatgetriebes bei schneller Fahrpedalrücknahme des Kraftfahrzeugfahrers gesteuert wird, werden bei schnellem Auffahren auf ein vorausliegendes Hindernis gemäß der Erfindung Größen ermittelt, die mit Hilfe applizierbarer Kennlinien oder Kennfelder entscheiden, ob eine Hochschaltverhinderung oder eine Zwangsrückschaltung durchgeführt werden.To improve the short-term function "Fast Off" or in the downshift command the driving strategy of the automatic transmission, which prevents upshifts of the automatic transmission with the accelerator pedal retracting by the motor vehicle driver is controlled, when driving up quickly to an ahead Obstacle according to the invention Sizes determined, that decide with the help of applicable characteristics or maps, whether an upshift prevention or a forced downshift is performed.

Die ermittelte Größe kann in vorteilhafter Weise der Abstand des Fahrzeuges zu dem vorausliegenden Hindernis oder aber die Differenzbeschleunigung bzw. die Differenzverzögerung sein.The determined size can advantageously the distance of the vehicle to the obstacle in front or but be the differential acceleration or the differential deceleration.

Unter Zugrundelegung dieser Größen kann mit Hilfe applizierbarer Kennlinien entschieden werden, ob eine Hochschaltverhinderung oder eine Zwangsrückschaltung eingeleitet werden soll. Dies gilt nicht nur für Automatgetriebe, sondern auch für automatisierte Getriebe, während bei stufenlosen Getrieben die Hochschaltverhinderung ein Halten der Getriebeübersetzung und eine Zwangsrückschaltung eine Erhöhung der Getriebeübersetzung (mit einem Verstellen nach Kurz) bedeuten.On the basis of these variables, it can be decided with the help of applicable characteristics whether an upshift prevention or a forced downshift should be initiated. This applies not only to automatic transmissions, but also to automated transmissions, while with stepless ones Geared upshift prevention means holding the gear ratio and a forced downshift means an increase in the gear ratio (with an adjustment after short).

Die Fahrzeugumfeldüberwachung kann durch ein Navigationssystem ergänzt sein. Wird dann z. B. eine Hochschaltverhinderung über die Fahrzeugumfeldüberwachung aufgrund eines vorausfahrenden Fahrzeugs ausgelöst und erkennt das Navigationssystem in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs eine Stra ßensituation, wie z. B. eine Kreuzung, die ein Abbremsen unbedingt erfordert, dann kann die Hochschaltverhinderung beibehalten werden, auch wenn aufgrund der Fahrzeugüberwachung allein keine Hochschaltverhinderung mehr erforderlich ist.The vehicle environment monitoring can be supplemented by a navigation system. Then z. Legs Upshift prevention via the vehicle environment monitoring triggered and recognized by the vehicle in front of the navigation system close a road situation of the vehicle, such as B. an intersection that absolutely requires braking, then the upshift prevention can be maintained even if due to vehicle monitoring upshift prevention alone is no longer required.

Claims (5)

Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes für ein Kraftfahrzeug unter Einsatz einer Fahrzeugumfeldüberwachung, die sowohl der Regelung des Abstandes und der Relativgeschwindigkeit bezüglich eines vorausfahrenden Fahrzeuges dient, als auch dem allgemeinen Erkennen von Hindernissen auf der Fahrbahn, wobei das Automatgetriebe eine Fahrstrategie mit einer Kurzzeitfunktion „Fast Off" zur Unterdrückung einer Hochschaltung des Automatgetriebes bei schneller Fahrpedalrücknahme eines Kraftfahrzeugfahrers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Kurzzeitfunktion „Fast Off" der Fahrstrategie bei schnellem Auffahren auf ein vorausliegendes Hindernis Größen ermittelt werden, die mit Hilfe applizierbarer Kennlinien oder Kennfelder entscheiden, ob eine Hochschaltverhinderung oder eine Zwangsrückschaltung durchgeführt werden.Method for controlling an automatic transmission for a motor vehicle using vehicle surroundings monitoring, which serves to regulate the distance and the relative speed with respect to a vehicle in front, as well as the general detection of obstacles on the road, the automatic transmission implementing a driving strategy with a short-term function “Fast Off "for suppressing an upshift of the automatic transmission when the accelerator pedal is retracted quickly by a motor vehicle driver, characterized in that, in order to improve the short-term function" Fast Off "of the driving strategy when driving quickly onto an obstacle ahead, variables are determined which decide with the aid of applicable characteristic curves or characteristic diagrams whether a Upshift prevention or a forced downshift can be carried out. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Größe der Abstand des Fahrzeugs zu dem vorausliegenden Hindernis ist.A method according to claim 1, characterized in that the determined size is the distance of the vehicle to the obstacle ahead. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Größe die Differenzbeschleunigung zwischen dem Fahrzeug und dem vorausliegenden Hindernis ist.A method according to claim 1, characterized in that the determined size is the differential acceleration between the vehicle and the obstacle ahead. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Größe die Differenzverzögerung zwischen dem Fahrzeug und dem vorausliegenden Hindernis ist.A method according to claim 1, characterized in that the determined size is the difference delay between the vehicle and the obstacle ahead. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugumfeldüberwachung zusätzlich ein Navigationssystem verwendet und dass bei Feststellung einer eine Abbremsung erfordernden Umfeldsituation und bei Durchführung einer Hochschaltverhinderung aufgrund eines vorausliegenden Hindernisses letztere auch dann beibehalten wird, wenn dies aufgrund des vorausliegenden Hindernisses allein nicht mehr erforderlich ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized that the vehicle environment monitoring additionally one Navigation system used and that when a one is found Braking situation and when carrying out a Upshift prevention due to an obstacle ahead the latter is maintained even if this is due to the foregoing Obstacle alone is no longer required.
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