DE3544981C2 - Vehicle with semi or fully automatic transmission control - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit halb- oder vollautomatischer Getriebesteuerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a vehicle with half or fully automatic transmission control according to Preamble of claim 1.
Unter einem halbautomatischen Getriebe wird ein Getriebe mit einer Steuerung verstanden, bei der eine Elektronik den im allgemeinen nach Verbrauchs-Kriterien optimalen Gang aus dem jeweiligen Fahrzustand des Fahrzeugs berechnet und dem Fahrer anzeigt. Das Kuppeln und Schalten muß weiterhin vom Fahrer durchgeführt werden. Ob dieser sich nach der Gangempfehlung richtet, bleibt ihm überlassen. Under a semi-automatic transmission is a transmission understood with a controller in which a Electronics generally according to consumption criteria optimal gear from the respective driving condition of the vehicle and displays it to the driver. The Coupling and shifting must still be carried out by the driver become. Whether this is after the gear recommendation is left to him.
Unter einem vollautomatischen Getriebe wird dagegen ein Getriebe verstanden, bei dem das Schalten und Kuppeln von einer Automatik selbständig zu den als günstig berechneten Zeitpunkten durchgeführt wird. Ein direkter Eingriff des Fahrers ist im allgemeinen nicht möglich.Under a fully automatic transmission is against it understood a transmission in which the switching and Coupling from an automatic to the as conveniently calculated times is carried out. Direct driver intervention is generally not possible.
Es ist bekannt, eine Tastatur mit verschiedenen, vom Fahrer wählbaren Fahr-Programmen vorzusehen (DE-A 32 37 509). Mit dieser kann die Elektronik zum Beispiel von einer verbrauchsgünstigen auf eine zügigere Fahrweise umgeschaltet werden. Bei einem zügigen Fahrprogramm werden die Gänge bis zu höheren Grenzdrehzahlen ausgefahren.It is known to have a keyboard with different, from Provide driver selectable driving programs (DE-A 32 37 509). With this the electronics can for example from a fuel-efficient to a faster driving style can be switched. With a fast driving program the gears up to higher limit speeds extended.
Weiter ist es auch möglich, bei einem vollautomatischen Getriebe mit zum Beispiel drei Fahrstufen einen Wählhebel vorzusehen, mit dem nur die erste oder die erste und die zweite Fahrstufe einschaltbar sind.It is also possible with a fully automatic Gearboxes with, for example, three speeds, a selector lever to provide with only the first or the first and the second gear can be switched on.
Es ist weiter ein Getriebe bekannt, das sowohl manuell als auch automatisch schaltbar ist (DE-A 32 01 440). Dabei wird nur bei einer Betätigung eines Schalthebels auf manuelle Schaltung umgestellt. Die Rückstellung auf den normalerweise eingeschalteten Automatik-Betrieb erfolgt in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern.A transmission is also known which is both manual as well as automatically switchable (DE-A 32 01 440). It is only when a shift lever is actuated switched to manual switching. The provision to the normally switched on automatic mode takes place depending on certain operating parameters.
Der hauptsächliche Nachteil der bekannten Automatikgetriebe ist darin zu sehen, daß der Wille des Fahrers nicht ausreichend berücksichtigt wird. Es ist aber für den praktischen Fahrbetrieb sehr wichtig, daß sich eine Schaltautomatik zumindest teilweise durch den Fahrerwillen überspielen läßt, da nur der Fahrer das Verkehrsgeschehen voraussehen kann. Dies ist mit technischen Vorrichtungen nicht oder nur mit großem Aufwand möglich.The main disadvantage of the known automatic transmission is seen in the driver's will is not sufficiently taken into account. But it is for the practical driving operation very important that a Automatic switching, at least in part, by the driver's will can dub, since only the driver of the traffic can foresee. This is with technical Devices not or only with great effort possible.
So kann es häufig vorkommen, daß auf Kosten des Kraftstoffverbrauchs zeitweilig schneller gefahren werden muß. Wie Untersuchungen ergeben haben, ist allerdings auf längere Sicht die von der Schaltautomatik bevorzugte ökonomische Fahrweise gleichzeitig auch die schnellste Fahrweise.So it can often happen that at the expense of fuel consumption temporarily driven faster got to. As studies have shown, however in the long run the one preferred by the automatic switch economical driving style at the same time fastest driving style.
Es hat sich nun als nachteilig bzw. umständlich herausgestellt, das gewünschte, vom Normalfall abweichende Fahrprogramm wie oben erwähnt über eine besondere Tastatur einzustellen. Hierdurch wird nämlich der Fahrer zu sehr vom Verkehrsgeschehen abgelenkt.It has now turned out to be disadvantageous or cumbersome the desired, which differs from the normal case Driving program as mentioned above via a special keyboard adjust. This is because the driver distracted too much from the traffic.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art eine Getriebesteuerung anzugeben, die ohne eine besondere Tastatur für Fahrprogramme selbständig in der Lage ist, den Fahrerwillen zu berücksichtigen.The invention is based, with one Vehicle of the type mentioned a transmission control specify that without a special keyboard is capable of driving programs independently Driver's will to be taken into account.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 enthaltene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by the contained in claim 1 Invention solved. The sub-claims included expedient developments of the invention.
Durch die Anwendung der Erfindung wird praktisch eine "Fahrstil-Erkennung" durch die Automatik ausgeführt. Es werden dabei kurzfristig auch solche Betriebszustände zugelassen, die wegen eines erhöhten Kraftstoffverbrauchs im normalen Schalt-Programm nicht enthalten sind. Dabei folgt auch die Gegenanzeige für den empfohlenen Gang der vom Fahrer zeitweilig bevorzugten, nicht optimalen Fahrweise. Die manuell gewählten Gänge werden, falls weiter unten erläuterte Randbedingungen erfüllt sind, von der Getriebesteuerung gemäß der Erfindung zugelassen und angezeigt oder eingelegt (Manuell-Überspielung). Auf diese Weise wird die Berechnung des optimalen Ganges i0 für eine begrenzte Zeit in Richtung auf die vom Fahrer beabsichtigte Fahrweise verändert.By practicing the invention, a "driving style recognition" is practically carried out by the automatic system. Operating conditions that are not included in the normal switching program due to increased fuel consumption are also permitted at short notice. The contraindication for the recommended gear also follows the non-optimal driving style preferred by the driver at times. The manually selected gears are approved and displayed or engaged by the transmission control according to the invention if boundary conditions explained below are met (manual dubbing). In this way, the calculation of the optimal gear i 0 is changed for a limited time in the direction of the driving style intended by the driver.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild eines Teils des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Getriebesteuerung.The invention is described below with reference to a drawing explained in more detail. The drawing shows in a schematic Representation of a block diagram of a part of the drive train of a motor vehicle with the invention Transmission control.
Die Getriebesteuerung 1 enthält elektronische Mittel zum Berechnen eines optimalen Ganges i0, die der Einfachheit halber nicht im Einzelnen dargestellt sind. Hierzu werden der Getriebesteuerung 1 mittels Sensoren Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs, insbesondere über das Antriebsmoment MA (Vergleicher 6) und die Motordrehzahl nM (Vergleicher 7 und 9) mitgeteilt. Weiter werden der Getriebesteuerung 1 Informationen über Beladung, Straßensteigung u.s.w. zugeführt.The transmission control 1 contains electronic means for calculating an optimal gear i 0 , which are not shown in detail for the sake of simplicity. For this purpose, the transmission control 1 is informed by sensors of information about the driving state of the vehicle, in particular about the drive torque M A (comparator 6 ) and the engine speed n M (comparators 7 and 9 ). Furthermore, the transmission control 1 is supplied with information about loading, road gradient, etc.
Die Stellung eines Ganghebels 2 wird durch einen Gangsensor 26 abgekühlt und ebenfalls der Getriebesteuerung 1 als manuell geschalteter Gang iM mitgeteilt.The position of a gear lever 2 is cooled by a gear sensor 26 and also communicated to the transmission control 1 as a manually shifted gear i M.
Die Getriebesteuerung 1 weist Ausgangsleitungen auf zur Ansteuerung eines Motors 22, einer Kupplung 23 und eines Getriebes 24. An das Getriebe 24 sind die Antriebsräder des Fahrzeugs, von denen ein Rad 25 dargestellt ist, angeschlossen.The transmission control 1 has output lines for controlling a motor 22 , a clutch 23 and a transmission 24 . The drive wheels of the vehicle, of which a wheel 25 is shown, are connected to the transmission 24 .
Gemäß der Erfindung enthält die Getriebesteuerung 1 eine besondere Einrichtung 3, die eine Abweichung des durch den Fahrer gewählten manuellen Ganges iM vom optimalen Gang i0 erkennt und daraufhin die Berechnung des optimalen Ganges i0 für die begrenzte Zeit in Richtung auf die vom Fahrer beabsichtigte Fahrweise verändert (Manuell-Überspielung).According to the invention, the transmission control 1 contains a special device 3 , which detects a deviation of the manual gear i M selected by the driver from the optimal gear i 0 and then calculates the optimal gear i 0 for the limited time in the direction of that intended by the driver Driving style changed (manual transfer).
Die Einrichtung 3 enthält einen ersten Vergleicher 4, in dem geprüft wird, ob der manuell eingelegte Gang iM um einen Gang nach oben oder unten vom optimalen Gang i0 abweicht. Der erste Vergleicher 4 ist an ein UND- Glied 11 angeschlossen.The device 3 contains a first comparator 4 , in which it is checked whether the manually engaged gear i M deviates by one gear up or down from the optimal gear i 0 . The first comparator 4 is connected to an AND gate 11 .
In einem weiteren Vergleicher 5 wird geprüft, ob der manuell gewählte Gang iM nicht übereinstimmt mit dem optimalen Gang i0, dem Gang i0+1 oder dem Gang i0-1. Der Vergleicher 5 ist an ein UND-Glied 12, an ein UND-Glied 16 und an ein UND-Glied 18 angeschlossen.A further comparator 5 checks whether the manually selected gear i M does not match the optimal gear i 0 , the gear i 0 + 1 or the gear i 0-1 . The comparator 5 is connected to an AND gate 12 , to an AND gate 16 and to an AND gate 18 .
In einem weiteren Vergleicher 6 wird geprüft, ob das Antriebsmoment MA des Motors 22 einen Grenzwert M1 übersteigt. Dieser Vergleicher ist angeschlossen an das UND-Glied 12 sowie an ein Zeitglied 14.In a further comparator 6 it is checked whether the drive torque M A of the motor 22 exceeds a limit value M 1 . This comparator is connected to the AND gate 12 and to a timing element 14 .
In einem weiteren Vergleicher 17 wird geprüft, ob die Motordrehzahl nM kleiner ist als ein Grenzwert nmax. Der Vergleicher 7 ist angeschlossen an das UND-Glied 12 sowie an ein ODER-Glied 15.A further comparator 17 checks whether the engine speed n M is less than a limit value n max . The comparator 7 is connected to the AND gate 12 and to an OR gate 15 .
In einem weiteren Vergleicher 8 wird geprüft, ob der manuell gewählte Gang iM höher ist als der optimale Gang i0. Der Vergleicher 8 ist angeschlossen an das UND-Glied 16.A further comparator 8 checks whether the manually selected gear i M is higher than the optimal gear i 0 . The comparator 8 is connected to the AND gate 16 .
In einem weiteren Vergleicher 10 wird geprüft, ob der manuell eingelegte Gang iM niedriger ist als der optimale Gang i0. Der Vergleicher 10 ist angeschlossen an das UND-Glied 18.A further comparator 10 checks whether the manually engaged gear i M is lower than the optimal gear i 0 . The comparator 10 is connected to the AND gate 18 .
Schließlich wird in einem weiteren Vergleicher 9 geprüft, ob die Motordrehzahl nM niedriger ist als ein Grenzwert nmin.Finally, a further comparator 9 checks whether the engine speed n M is lower than a limit value n min .
Der Vergleicher 9 ist angeschlossen an ein ODER-Glied 17. Der Ausgang dieses ODER-Gliedes 17 ist angeschlossen an das UND-Glied 18. Der Ausgang des ODER-Gliedes 15 ist angeschlossen an das UND-Glied 16. Der Ausgang des Zeitgliedes 14 ist angeschlossen an das Oder-Glied 15 sowie an das ODER-Glied 17.The comparator 9 is connected to an OR gate 17 . The output of this OR gate 17 is connected to the AND gate 18 . The output of the OR gate 15 is connected to the AND gate 16 . The output of the timing element 14 is connected to the OR element 15 and to the OR element 17 .
Der Ausgang des UND-Gliedes 12 ist angeschlossen an eine erste Schaltstufe 14, welche bewirkt, daß der manuell gewählte Gang iM eingeschaltet wird.The output of the AND gate 12 is connected to a first switching stage 14 , which causes the manually selected gear i M to be switched on.
Der Ausgang des UND-Gliedes 11 ist angeschlossen an eine weitere Schaltstufe 21, welche bewirkt, daß vom normalen Schaltprogramm abgewichen wird und eine Umschaltgrenzen- Erweiterung eingeführt wird. Der Ausgang des UND-Gliedes 11 ist weiterhin verbunden mit der ersten Schaltstufe 13.The output of the AND gate 11 is connected to a further switching stage 21 , which causes the normal switching program to deviate and a switching limit extension to be introduced. The output of the AND gate 11 is also connected to the first switching stage 13 .
Der Ausgang des UND-Gliedes 16 ist verbunden mit einer weiteren Schaltstufe 20, welche bewirkt, daß ein Gang eingelegt wird, der um einen Gang unter dem manuell gewählten Gang liegt.The output of the AND gate 16 is connected to a further switching stage 20 , which causes a gear to be engaged that is one gear below the manually selected gear.
Der Ausgang des UND-Gliedes 18 ist mit einer weiteren Schaltstufe 19 verbunden, welche bewirkt, daß ein Gang eingeschaltet wird, der um einen Gang höher liegt als der manuell gewählte Gang iM.The output of the AND gate 18 is connected to a further switching stage 19 , which causes a gear to be switched on which is one gear higher than the manually selected gear i M.
Im folgenden wird die Funktionsweise der Einrichtung 3 erläutert.The mode of operation of the device 3 is explained below.
Die Ausgänge der Vergleicher 4 und 7 sind in dem UND- Glied 11 zusammengefaßt und bewirken eine Erweiterung der Umschaltgrenzen sowie das Einschalten des manuell gewählten Ganges dann, wenn der manuell gewählte Gang iM nur um einen Gang vom optimalen Gang i0 abweicht und wenn gleichzeitig die Motordrehzahl nM im manuell gewählten Gang kleiner als ein Grenzwert nmax bleibt.The outputs of the comparators 4 and 7 are combined in the AND gate 11 and bring about an expansion of the switching limits and the switching on of the manually selected gear when the manually selected gear i M only deviates by one gear from the optimal gear i 0 and if at the same time the engine speed n M in the manually selected gear remains lower than a limit value n max .
Die Vergleicher 5, 6, 7 bewirken in Verbindung mit dem UND-Glied 12, daß dann der manuell gewählte Gang iM geschaltet wird, und zwar ohne weitere Erweiterung der Umschaltgrenzen, wenn der manuell gewählte Gang iM um zwei Gänge über oder unter dem optimalen Gang i0 liegt, wenn gleichzeitig das Motormoment MA relativ groß ist und wenn schließlich gleichzeitig die Motordrehzahl nM unterhalb der Maximaldrehzahl nmax liegt.The comparators 5 , 6 , 7, in conjunction with the AND gate 12 , then cause the manually selected gear i M to be shifted, without any further expansion of the switching limits, if the manually selected gear i M is two gears above or below that optimal gear i 0 is when the engine torque M A is at the same time relatively large and when the engine speed n M is at the same time below the maximum speed n max .
Die direkt oder indirekt mit dem UND-Glied 16 verbundenen Ausgangsleitungen der Vergleicher 5, 6, 7 und 8 bewirken ein Einschalten eines Ganges, der um einen Gang unterhalb des manuell gewählten Ganges iM liegt, unter den folgenden Voraussetzungen.The output lines of the comparators 5 , 6 , 7 and 8 connected directly or indirectly to the AND element 16 cause a gear which is one gear below the manually selected gear i M to be switched on under the following conditions.
Es muß der manuell gewählte Gang iM größer sein als der optimale Gang i0. Weiter muß der manuell gewählte Gang iM um mindestens 2 Gänge vom optimalen Gang i0 nach oben oder unten abweichen. Es muß weiterhin die Motordrehzahl nM im manuell gewählten Gang in größer sein als die Maximaldrehzahl nmax, falls der manuell gewählte Gang eingelegt werden würde.The manually selected gear i M must be greater than the optimal gear i 0 . Furthermore, the manually selected gear i M must deviate from the optimal gear i 0 up or down by at least 2 gears. The engine speed n M in the manually selected gear i n must also be greater than the maximum speed n max if the manually selected gear would be engaged.
Schließlich muß das Motormoment MA kleiner sein als ein Grenzwert M1. Die letztgenannte Bedingung wird über das Zeit-Glied 14 verzögert, und ist gleichberechtigt mit der Bedingung des Vergleichers 7 nM ≦λτnmax an das ODER-Glied 15 angeschlossen.Finally, the engine torque M A must be less than a limit value M 1 . The latter condition is delayed via the time element 14 and is connected to the OR element 15 on an equal footing with the condition of the comparator 7 n M ≦ λτn max .
Falls also das Motormoment klein ist, und der manuell vorgewählte Gang iM um mehr als zwei Gänge höher ist als der optimale Gang i0, dann wird nach einer Weile (Verzögerungszeit des Zeitgebers 14) um einen Gang zurückgeschaltet. Falls jedoch die Motordrehzahl nM für den manuell gewählten Gang iM zu groß werden würde, wird sofort um einen Gang zurückgeschaltet.So if the engine torque is small and the manually preselected gear i M is more than two gears higher than the optimal gear i 0 , then after a while (delay time of the timer 14 ) it is shifted down by one gear. If, however, the engine speed n M would become too high for the manually selected gear i M , the system will immediately shift down one gear.
In dem UND-Glied 18 sind Bedingungen zusammengefaßt, welche bewirken, daß die Einrichtung 3 einen Gang einlegt, der um einen Gang höher liegt als der manuell gewählte Gang iM. Die mit dem Ausgang des UND-Gliedes 18 verbundene Schaltstufe 19 wird dann angesteuert, falls die Motordrehzahl relativ klein ist (Vergleicher 9), oder das Motormoment MA ebenfalls klein ist (Vergleicher 6), wobei diese Bedingung über das Zeit-Glied 14 verzögert ist, und weiterhin der manuell vorgewählte Gang iM um zwei Gänge höher oder niedriger als der optimale Gang i0 liegt (Vergleicher 5), und schließlich der manuell gewählte Gang niedriger liegt als der optimale Gang i0 (Vergleicher 10).Conditions are combined in the AND gate 18 which cause the device 3 to engage a gear which is one gear higher than the manually selected gear i M. The switching stage 19 connected to the output of the AND gate 18 is then activated if the engine speed is relatively low (comparator 9 ) or the engine torque M A is also low (comparator 6 ), this condition being delayed by the timing element 14 and the manually preselected gear i M is two gears higher or lower than the optimal gear i 0 (comparator 5 ), and finally the manually selected gear is lower than the optimal gear i 0 (comparator 10 ).
Durch die oben beschriebene, erfindungsgemäße Einrichtung 3 ist die Getriebesteuerung 1 in der Lage, das Programm zur Berechnung des optimalen Ganges für eine bestimmte Zeit an den Fahrerwillen anzupassen, sobald erkannt ist, daß dieser von den normalen Kriterien zur Gangberechnung abweicht. Die Anpassung an den Fahrerwillen wird für eine Zeit von etwa 30 Sek. zugelassen. Falls dann keine weiteren Abweichungen festgestellt werden, wird wieder zur normalen Gangberechnung zurückgekehrt.By means of the device 3 according to the invention described above, the transmission control 1 is able to adapt the program for calculating the optimal gear to the driver's will for a certain time as soon as it is recognized that it deviates from the normal criteria for gear calculation. The adaptation to the driver's will is allowed for a period of about 30 seconds. If no further deviations are found, the normal gear calculation is returned to.
Das in der Zeichnung dargestellte Blockschaltbild kann mit diskreten Bauelementen, aber auch mit einem entsprechend programmierten Mikrocomputer realisiert werden.The block diagram shown in the drawing can with discrete components, but also with a corresponding one programmed microcomputer realized become.
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