DE19921937A1 - Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Automatikgetriebe - Google Patents

Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Automatikgetriebe

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Automatikgetriebe mit mehr als einer Schaltstufe, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor, vorgeschlagen, welches die Wahl der Schaltstufe anhand des motorseitig verfügbaren Drehmoments und des prognostizierten oder tatsächlich geforderten Drehmoments vornimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Automatikgetriebe mit mehr als einer Schaltstufe, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor.
Automatikgetriebe in Kraftfahrzeugen sind seit langem bekannt. Diese Getriebe besitzen in der Regel mindestens drei Gang- bzw. Schaltstufen für Vorwärtsfahrt und eine elektronisch-hydraulische Steuerung. Die Steuerung besteht aus der Schaltpunktsteuerung, die die Schaltstufe wählt, und der Schaltqualitätssteuerung, die den Schaltvorgang selbst steuert bzw. regelt. Die Schaltpunktsteuerung enthält heutzutage in der Regel ein Schaltprogramm, über welches das qualitative Verhalten der Steuerung festgelegt wird, und frei wählbare Parameter, die das quantitative Verhalten bestimmen. Diese sind in der Regel für jede Fahrzeug-Motor-Kombination (Fahrzeugtyp) spezifisch zu wählen.
Meist wird im Schaltprogramm auch eine Erkennung der Fahrsituation, des Fahrertyps und des Fahrzeugzustandes durchgeführt. In Abhängigkeit dieses Ergebnisses wird über Schaltkennlinien die eigentliche Schaltstufe bestimmt. Die Mechanismen zur Erkennung von Fahrsituation, Fahrertyp und Fahrzeugzustand sind Know-how der Automobilhersteller, daher von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich und werden grundsätzlich geheim gehalten. Zu den von vielen Herstellern berücksichtigten Fahrsituationen gehört die Erkennung der Bergfahrt - das Fahrzeug beschleunigt beim gemessenen Motormoment weniger stark als erwartet - oder eines Überholvorgangs durch plötzliche Gaspedalbewegung. Bei der Erkennung des Fahrertyps spielt die Gaspedalge­ schwindigkeit eine wichtige Rolle. Der Fahrzeugzustand läßt sich durch Meßgrößen am Fahrzeug, beispielsweise der Getriebeöltemperatur feststellen. Fahrersituation, Fahrertyp und Fahrzeugzustand werden mit Hilfe von Kennwerten charakterisiert, die in einem Zeitraster von wenigen Millisekunden aktualisiert werden. Mit diesen Kennwerten wird die augenblicklich gültige Schaltkennlinie durch Auswahl, Interpolation oder Manipulation bestimmt.
Die Schaltkennlinien begrenzen in einem von der Stellung der Drosselklappe oder des Gaspedals und Fahrge­ schwindigkeit aufgespannten Diagramm die Fahrbereiche gleicher Schaltstufe, d. h. bei der Überschreitung einer Schaltkennlinie wird die Schaltstufe gewechselt. Eine Hysterese verhindert ein schnelles Hin- und Herwechseln der Schaltstufen. Um das Schaltverhalten an die Fahrsituation, den Fahrertyp und den Fahrzeugzustand zu adaptieren, wird entweder eine Schaltkennliniengruppe aus einem größeren Pool ausgewählt, eine gewichtete Interpolation zwischen Schaltkennliniengruppen durchgeführt oder die Schaltkenn­ linie variiert. Die Funktionsweise schaltkennlinienge­ steuerter Steuerungen von Automatikgetrieben wird beispielsweise in der DE-OS 41 14 033 sowie in dem Aufsatz "Intelligente Steuerung von Automatgetrieben durch den Einsatz der Elektronik"; in: Automobiltechnische Zeitschrift 96 (1994) 4, S. 228-235; beschrieben.
Die Schaltkennlinien werden bei heute gängigen Motoren meist durch mehrere Stützstellen im Drosselklappenstellung/­ Geschwindigkeits-Diagramm festgelegt, die als frei wählbare Parameter in der Schaltpunktsteuerung appliziert werden können. Zwischen den Stützstellen wird der Verlauf der Schaltkennlinie interpoliert. Diese Vorgehensweise ist maßgeblich historisch durch die Funktionsweise der rein hydraulisch gesteuerten Getriebe bedingt und hat folgende Nachteile:
  • - Bei der Anpassung der Schaltpunktsteuerung an eine neue Fahrzeug-Motor-Kombination muß eine hohe Anzahl von Parametern bestimmt werden.
  • - Für jede Schaltkennlinie sind mehrere Stützstellen zu bestimmen. Um in Sondersituationen ein befriedigendes Verhalten der Schaltpunktsteuerung zu erreichen, werden zunehmend mehr Schaltkennliniengruppen vorgesehen.
Hierdurch erhöht sich die Zahl der zu bestimmenden Parameter weiter.
  • - Die Parameter können - obwohl sich in ihnen fahrzeug- und motorspezifische Eigenschaften widerspiegeln - nicht oder nur indirekt aus den Fahrzeug- und. Motordaten ermittelt werden.
  • - Die Darstellung der Fahrbereiche im Drosselklappen- Geschwindigkeits-Diagramm ist bei der Fahrzeugentwicklung und der Messung von Fahrzeug- und Motordaten unüblich und physikalisch nicht begründet. Die Parameter werden daher im wesentlichen durch Fahrversuche bestimmt. Dies ist bei der Vielzahl der zu bestimmenden Stützstellen der Schaltkennlinien entsprechend aufwendig.
  • - Die Bestimmung der Schaltstufen durch Schaltkennlinien ist nicht durch die Natur des Problems begründet, sondern historisch gewachsen. Bei bestimmten Situationen ist daher das Verhalten der Schaltpunktsteuerung nicht zufriedenstellend. Es kann jedoch auch nicht verbessert werden, ohne das Verhalten in anderen Situationen zu verschlechtern. In diesen Fällen muß zu zusätzlichen Strategien (zusätzliche Schaltkennliniengruppe, Manipulation der Schaltkennlinien, u. ä.) gegriffen werden, die die Komplexität der Steuerung und die Anzahl wählbarer Parameter weiter erhöhen. Ein Beispiel für ein Fehlverhalten, das durch das Prinzip der Steuerung bedingt ist, sind die Pendelschaltungen am Berg: Es wird in die nächsthöhere Gangstufe geschaltet, obwohl der Motor in dieser das erforderliche Drehmoment nicht aufbringen kann. Daraufhin nimmt die Geschwindigkeit ab, bis wieder in die nächstniedrigere Gangstufe gewechselt wird.
Bekannt ist aus der DE-OS 195 15 534 ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Getriebes bei dem der Zeitpunkt zu dem ein Schaltstufenwechsel eingeleitet wird, von dem Drehmoment auf der Abtriebsseite des Getriebes abhängt. Ziel ist es, dass - bei konstanter Drosselklappenstellung - das Drehmoment auf der Abtriebsseite des Automatikgetriebes nach dem Schaltvorgang gleich groß wie vor dem Schaltvorgang ist. Dadurch wird das Schaltrucken minimiert. Die dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe betrifft somit die Schaltqualitätssteuerung, die den Schaltvorgang selbst steuert bzw. regelt und nicht die Schaltpunktsteuerung, die die Schaltstufe wählt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Automatikgetriebe bereitzustellen, das einfach und kostengünstig an verschiedene Fahrzeug-Motor-Kombinationen angepasst werden kann, das einen hohen Fahrkomfort aufweist und mit dem der Kraftstoffverbrauch minimiert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei welchem
  • - das Abtriebsmoment MM ermittelt wird,
  • - eine Prognose des maximal zu erwartenden Moments MP erstellt wird, wobei der Prognosezeitraum zum Zeitpunkt t beginnt und zum Zeitpunkt t + ΔT endet,
  • - eine Mindestmomentenreserve MR,min ermittelt wird,
  • - eine Momentenreserve MR,j für jede Schaltstufe j

    MR,j = MM,Vollast,j - MM(t)
    berechnet wird,
  • - für jede Schaltstufe j die Momentendifferenzen
    ΔM1,j = MR,J - MR,min und
    ΔM2,j = MM,Vollast,j - MP - MR,min
    berechnet werden,
  • - in eine niedrigere Schaltstufe gewechselt wird, wenn das maximal zu erwartende Moment MP größer als das bei Vollast in der eingelegten Schaltstufe k erreichbare Moment MM,Vollast,k ist oder
  • - in die höchste Schaltstufe i gewechselt wird, bei der die Momentendifferenzen ΔM1,i und ΔM2,i größer oder gleich null sind oder,
  • - wenn in jeder Schaltstufe mindestens eine Momentendifferenz ΔM1,i oder ΔM2,i < 0 ist, wird die Schaltstufe 1 ausgewählt bei der der Betrag der negativen Momentendifferenz oder die Beträge der negativen Momentendifferenzen minimal sind, oder,
  • - wenn der Fahrer die maximale Leistung nachfragt, die Schaltstufe 1 gewählt wird, bei der das maximale Abtriebsmoment abgegeben werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die Schaltpunktsteuerung durch einen Algorithmus erfolgt, der mit meß- und errechenbaren Kennlinien- und -feldern des Motors, des Fahrzeugs und des Getriebes arbeitet. Dadurch sinkt der Aufwand zur Ermittlung der wählbaren Parameter der Schaltpunktsteuerung stark, da auf Daten zurückgegriffen werden kann, die bei der Entwicklung des Motors, des Fahrzeugs und des Getriebes errechnet oder in Versuchen bereits gemessen wurden. Damit entfallen auch die Zeit- und kostenträchtigen Versuchsfahrten zur Ermittlung der Schaltkennlinien.
Außerdem sinkt die Anzahl der Parameter und die Komplexität des Schaltprogramms, da keine Strategien zur Beseitigung des unbefriedigenden Schaltverhaltens in Sondersituationen mehr erforderlich sind.
Das Verhalten der Schaltpunktsteuerung verbessert sich in vielen Fällen. Da die Entscheidung für einen Schaltstufen­ wechsel aufgrund der herrschenden und prognostizierten Momentenverhältnisse getroffen wird, finden weniger fehlerhafte Schaltwechsel statt. Durch die physikalische Betrachtungsweise läßt sich vor einer Schaltentscheidung auch eine Aussage über den Fahrzustand in benachbarten Fahrstufen treffen: Wenn der Momentenverlauf des Motors bekannt ist, lassen sich die in Frage kommenden Schaltstufen nach den erfindungsgemäßen Kriterien vergleichen, ohne in die entsprechende Stufe zu schalten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung verhindern das Einlegen von Schaltstufen, in denen einzelne Kriterien nicht erfüllt sind - hierdurch werden beispielsweise Pendelschaltungen am Berg vermieden - und erleichtern die Auswahl der "optimalen" Schaltstufe.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Prognose des maximal zu erwartenden Moments MP in Abhängigkeit von der Fahrsituation, der Fahrercharakteristik und des Fahrzeugzustands, so daß der Fahrkomfort des Fahrzeugs erhöht wird.
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, daß die Dauer des Prognosezeitraums ΔT in Abhängigkeit von der Fahrsituation, der Fahrercharakteristik und des Fahrzeugzustands erfolgt, so daß Fehlschaltungen noch weitergehend vermieden werden.
In einer weiteren Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Mindestmomentenreserve MR,min zeitabhängig und in Abhängigkeit der Fahrsituation, der Fahrercharakteristik und des Fahrzeugzustands ermittelt, so daß der Kraftstoffverbrauch weiter sinkt.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Abtriebsmoment MM des Automatikgetriebes direkt über einen Drehmomentmesser am Ausgangs des Getriebes ermittelt, so daß das Abtriebsmoment MM mit großer Genauigkeit und Zuverlässigkeit gemessen wird.
Eine andere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, das Abtriebsmoment MM des Automatikgetriebes mittelbar über die Drehzahl und das Kennfeld des Antriebsmotors sowie die Drosselklappenstellung zu ermitteln.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1: Eine qualitative Darstellung der Schaltkennlinien nach dem Stand der Technik,
Fig. 2: den Aufbau eines typischen Schaltprogramms nach dem Stand der Technik,
Fig. 3: ein Drehmoment-Abtriebsdrehzahl-Diagramm,
Fig. 4: eine Darstellung der optimalen Schaltpunkte bei Vollast und der Freiheitsgrade bei Teillast bei einem Automatikgetriebe mit vier Schaltstufen und
Fig. 5: eine Erläuterung eines Schaltvorgangs nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens im Drehmoment- Abtriebsdrehzahl-Diagramm.
In Fig. 1 sind die Schaltkennlinien 1 nach dem Stand der Technik in einem von der Stellung der Drosselklappe oder des Gaspedals a und Fahrgeschwindigkeit v aufgespannten Diagramm qualitativ dargestellt. Oberhalb der Vollast (a < 1) ist der sog. "kick-down"-Bereich. Die Schaltkennlinien 1 begrenzen die Fahrbereiche gleicher Schaltstufe, d. h. bei der Überschreitung einer Schaltkennlinie 1 wird die Schaltstufe gewechselt. Eine Hysterese 2 verhindert ein schnelles Hin- und Herwechseln der Schaltstufen. Grundsätzlich können die Schaltkennlinien 1 bei anderer Motortechnologie statt einer oder mehrerer Drosselklappen auch in Abhängigkeit eines anderen Steuerungsmechanismus des Motors - wie z. B. variable Steuerzeiten oder variabler Ventilhub - durch den Fahrer dargestellt sein.
In Fig. 2 ist der Aufbau eines typischen Schaltprogramms nach dem Stand der Technik dargestellt. Die erfindungsgemäße Steuerung des Gangwechsels ersetzt die Blöcke "Schaltprogrammauswahl" und "Gang-Auswahl". Alle anderen Größen bilden in gleicher Weise wie bislang, jedoch in geänderter Skalierung, das prognostizierte Moment Mp.
In Fig. 3 ist das Moment M des Antriebsmotors über der Abtriebsdrehzahl n bei verschiedenen Drosselklappenöffnungen a in einem Gang dargestellt. Aus dieser Darstellung ist ersichtlich, daß das vom Motor erzeugte Drehmoment MM bei schlüssigem Kraftschluß für jede Drosselklappenstellung a und Abtriebsdrehzahl N des Getriebes und damit auch für jede Geschwindigkeit v des Fahrzeugs angegeben werden kann.
In Fig. 4 sind die Momente M des Antriebsmotors über der Abtriebsdrehzahl n in 4 verschiedenen Schaltstufen dargestellt. Diese Darstellung umfasst die Vollastlinien 3, 4, 5, und 6 sowie die Teillastlinien 7, 8, 9, und 10 der ersten, zweiten, dritten und vierten Schaltstufe. Aus Fig. 4 ergibt sich, daß für alle Gangstufen die optimalen Schaltpunkte bei Vollast (Kick-down) festliegen: Sie befinden sich genau an den Schnittpunkten 11, 12 und 13 der Drehmomentkurven bei Vollast der verschiedenen Schaltstufen.
Bei Teillast kann die eingezeichnete momentane Abtriebsdrehzahl 14 in der ersten und der zweiten Schaltstufe erreicht werden. Wird die Drosselklappenstellung beim Schaltstufenwechsel konstant gehalten, so ändert sich das Abtriebsdrehmoment.
Andererseits kann durch Änderung der Drosselklappenstellung beim Schaltstufenwechsel von der zweiten in die erste Schaltstufe das Abtriebsdrehmoment konstant gehalten werden.
Die zwischen Vollast und Teillast vorhandene Momentendifferenz 15 in der ersten Schaltstufe wird als Momentenreserve MR,1 der ersten Schaltstufe bezeichnet. Sie ist bei gleicher Abtriebsdrehzahl für jede Schaltstufe verschieden, da die Eingangsdrehzahlen und damit sowohl das Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes als auch die Motorleistung verschieden sind. Dies zeigt auch der Vergleich mit der Momentenreserve MR,2 16 der zweiten Schaltstufe.
Die waagerecht verlaufende strichpunktierte Linie 17 stellt das derzeit prognostizierte maximal zu erwartende Moment Mp dar. In dieses Moment MP gehen sowohl kurzfristige Effekte (Stellung und Bewegung des Fahrpedals, . . .) wie auch langfristige (Bildung eines Sportlichkeitskennwertes, . . .) ein. Hieraus wird eine Prognose für einen für den Schaltstufenwechsel relevanten Zeitraum ΔT gebildet. In das prognostizierte Moment Mp fließen die im "Stand der Technik" beschriebenen Kennwerte bei der Erkennung des Fahrertyps, der Fahrsituation und des Fahrzeugzustands ein. In einer anderen Variante können zusätzlich das augenblicklich übertragene Moment und/oder der Drosselklappengradient bei der Bildung des prognostizierten Moments Mp berücksichtigt werden. Die hierfür eingesetzten Mechanismen werden in vollem Umfang auch bei der momentenorientierten Schaltstufensteuerung eingesetzt. Ein hoher Kennwert bedeutet schon heute im wesentlichen nichts anderes als eine Prognose, daß in näherer Zukunft voraussichtlich ein hohes Motormoment vom Fahrer über das Fahrpedal angefordert wird. Beispiel: Wird ein sportlicher Fahrer erkannt, so fällt die Prognose des maximal zu erwartenden Moments MP höher aus. Dies wirkt sich im Vergleich zur Erkennung einer Überholsituation oder einem nur augenblicklich stärker betätigten Fahrpedals eher längerfristig aus. Das prognostizierte Moment Mp hängt von der Fahrsituation, dem Fahrertyp und dem Fahrzeug ab. Dieser Wert ändert sich sobald eine oder mehrere der o. g. Einflußgrößen sich ändern. Das prognostizierte Moment Mp wird bei der Auswahl der Schaltstufe benötigt.
Fig. 5 ist eine Erweiterung der Fig. 4 anhand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden soll. Zusätzlich zu den aus Fig. 4 bekannten Größen sind noch weitere Größen eingezeichnet, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren von Bedeutung sind.
Die herrschenden Momentenverhältnisse werden durch das vom Motor aufgebrachte Moment MM 20 bestimmt, das zur Überwindung der Fahrwiderstände und - falls das vom Motor aufgebrachte Moment das hierfür Notwendige übersteigt - zur Beschleunigung des Fahrzeugs eingesetzt wird.
Außerdem sind der frühestmögliche und der spätestmögliche Schaltpunkt bei Teillast 18 und 19 eingetragen.
Eine Schaltung in die nächsthöhere Schaltstufe kann frühestens durchgeführt werden, wenn in dieser Schaltstufe bei Vollast der aktuelle Drehmomentbedarf MM 20 und das prognostizierte Moment MP 17 erreicht werden können. Der spätestmögliche Schaltpunkt 19 ist erreicht, wenn das Abtriebsdrehmoment in der nächsthöheren Schaltstufe über dem der momentan eingelegten Schaltstufe liegt. Dann nämlich kann in dieser ohnehin das größere Drehmoment aufgebracht werden und dies verbrauchsoptimal bei geringerer Motordrehzahl.
Schließlich ist noch eine Mindestmomentenreserve MR,min 21 eingetragen. Sie stellt eine Momentendifferenz dar, die zu häufiges Schalten verhindert. Da für die Auswahl der Schaltstufe sowohl die Leistungsfähigkeit des Motors als auch die prognostizierten Momentenverhältnisse MP von Bedeutung sind, muß die Mindestmomentenreserve MR,min von der Vollastlinie 4 der nächsthöheren Schaltstufe subtrahiert werden. Strenggenommen müßte MR,min von den Vollastlinien aller Schaltstufen mit Ausnahme der augenblicklich eingelegten subtrahiert werden. Aus Gründen der Übersichtlichtkeit wurde darauf verzichtet. Die Mindestmomentenreserve MR,min 21 kann fest vorgegeben sein, oder ebenfalls in Abhängigkeit von Fahrsituation, Fahrertyp oder Fahrzeugzustand angepasst werden. Ist die Mindestmomentenreserve NR,min 21 gleich null, ergibt sich eine verbrauchsoptimale Schaltstufenwahl; allerdings muß sobald ein zusätzlicher Momentenbedarf besteht in die nächstniedrigere Schaltstufe geschaltet werden.
Der physikalisch bestimmte Bereich zwischen frühestmöglichem 18 und spätestmöglichem Schaltpunkt 19 bei Teillast wird demzufolge durch die Mindestmomentenreserve NR,min 21 und ggf. zusätzlich durch das prognostizierte Moment Mp 17 beschränkt. In diesem beschränkten Bereich, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren stets die höhere Schaltstufe ausgewählt, da damit eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs bei gleicher Antriebsleistung einhergeht. Anders ausgedrückt: Es wird die Schaltstufe ausgewählt, in der prognostiziertes Moment MP 17 und Momentenreserve MR gerade noch ausreichend sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nun anhand der in Fig. 5 dargestellten Situation erläutert werden. Dazu nimmt man an, daß der Fahrer das Fahrzeug vom Stand aus im ersten Gang mit Teillast entlang der Linie 7 beschleunigt. Das Fahrzeug gewinnt an Geschwindigkeit und gelangt in einen Geschwindigkeitsbereich in dem sowohl erste als auch zweite Schaltstufe prinzipiell geeignet sind. Dieser Bereich beginnt bei dem frühestmöglichen Schaltpunkt 18 und endet mit dem spätestmöglichen Schaltpunkt 19. Das prognostizierte Moment MP wird kontinuierlich aktualisiert, was naturgemäß in einer Zeichnung nicht darstellbar ist. In dem Augenblick, an dem das Fahrzeug die der eingezeichneten momentanen Abtriebsdrehzahl 22 entsprechenden Geschwindigkeit hat, ist die Vollastkennlinie 4 in der zweiten Schaltstufe abzüglich der Mindestmomentenreserve MR,min 21 größer als das herrschende Moment MM 20 in der ersten Schaltstufe. Das heißt, daß die gleiche Antriebsleistung auch in der zweiten Schaltstufe bei geringerem Kraftstoffverbrauch erreicht werden kann. In Folge dessen wählt das erfindungsgemäße Verfahren die zweite Schaltstufe aus. Gleichzeitig kann die Drosselklappenstellung angepasst werden. Dies kann durch den Fahrer oder die Steuerung des Automatikgetriebes erfolgen.
In das prognostizierte Moment MP 17 kann das momentan übertragene mit eingehen; es wird jedoch auch durch den im Stand der Technik beschriebenen Kennwert aus Fahrer-, Fahrsituations- und Fahrzeugzustandserkennung beeinflußt: Dies ist z. B. dann bei der Wahl der Schaltstufe von Bedeutung, wenn ein sportlicher Fahrer vor einer Kurve die Motorbremswirkung ausnützen will. In diesem Fall ist das herrschende Moment MM 20 zwar negativ; allerdings will der Fahrer spätestens am Kurvenausgang wieder eine hohe Beschleunigung realisieren. In dieser Situation wird das prognostizierte Moment MP 17 trotz des herrschenden negativen Moments MM 20 nicht augenblicklich reduziert, so dass das Hochschalten in dieser Situation verhindert wird.
Die Drosselklappenstellung wird auch hier - wie im Stand der Technik beschrieben - nur exemplarisch für den Leistungssteuerungsmechanismus des Motors verwendet. Zur Vermeidung häufiger Wechsel der Schaltstufe, kann in dem Bereich zwischen dem frühestmöglichen und dem spätestmöglichen Schaltpunkt eine Hysterese zugelassen werden. Grundsätzlich kann die Darstellung für dynamische Motorkennfelder in die dritte Dimension ∂M/∂t erweitert werden. Die grundsätzliche Funktionsweise bleibt hierdurch unberührt. In den Darstellungen wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit hierauf verzichtet.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels in einem Automatikgetriebe mit n Schaltstufen j, mit j = 1. . . n, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - es wird das Abtriebsmoment MM (20) des Automatikgetriebes ermittelt,
  • - es wird eine Prognose des maximal zu erwartenden Moments MP (17) erstellt, wobei der Prognosezeitraum zum Zeitpunkt t beginnt und zum Zeitpunkt t + ΔT endet,
  • - es wird eine Mindestmomentenreserve MR,min (21) ermittelt,
  • - es wird eine Momentenreserve MR,j (15, 16) für jede Schaltstufe j
    MR,j = MM,Vollast,j - MM(t)
    berechnet,
  • - es werden für jede Schaltstufe j die Momentendifferenzen
    ΔM1,j = MR,j - MR,min und
    ΔM2,j = MM,Vollast,j - MP - MR,min
    berechnet,
  • - es wird in eine niedrigere Schaltstufe gewechselt, wenn das maximal zu erwartende Moment MP größer als das bei Vollast in der eingelegten Schaltstufe k erreichbare Moment MM,Vollast,k ist oder
  • - es wird in die höchste Schaltstufe i gewechselt bei der die Momentendifferenzen ΔM1,i und ΔM2,i größer oder gleich null sind oder
  • - es wird, wenn in jeder Schaltstufe mindestens eine Momentendifferenz ΔM1,i oder ΔM2,i < 0 ist, die Schaltstufe i ausgewählt bei der der Betrag der negativen Momentendifferenz oder die Beträge der negativen Momentendifferenzen minimal sind, oder
  • - es wird, wenn der Fahrer die maximale Leistung nachfragt, die Schaltstufe i gewählt, bei der das maximale Abtriebsmoment abgegeben werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prognose des maximal zu erwartenden Moments MP (17) in Abhängigkeit von der Fahrsituation, der Fahrercharakteristik und des Fahrzeugzustands erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Prognosezeitraums ΔT in Abhängigkeit von der Fahrsituation, der Fahrercharakteristik und des Fahrzeugzustands erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestmomentenreserve MR,min (21) zeitabhängig und in Abhängigkeit der Fahrsituation, der Fahrercharakteristik und des Fahrzeugzustands ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsmoment MM (20) des Automatikgetriebes direkt über einen Drehmomentmesser am Ausgangs des Getriebes ermittelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsmoment MM (20) des Automatikgetriebes mittelbar über die Drehzahl und das Kennfeld des Antriebsmotors sowie die Drosselklappenstellung ermittelt wird.
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