DE4111644A1 - Verfahren zur steuerung des gangwechsels eines kraftfahrzeug-automatikgetriebes - Google Patents

Verfahren zur steuerung des gangwechsels eines kraftfahrzeug-automatikgetriebes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 39 27 349 A1 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem während eines Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems das Getriebesteuergerät Gangwechsel innerhalb eines Zeitfensters und/oder durch den Übergang zu speziell für den Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems abgespeicherten Schaltkennlinien unterdrückt, um Pendelschaltungen zu verhindern. - Im folgenden ist unter dem Begriff "Regeleingriff" stets der Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems zu verstehen. -
Diese speziell für den Regeleingriff abgespeicherten Schaltkennlinien sind dadurch charakterisiert, daß die Rückschaltkennlinien gegenüber den Hochschaltkennlinien bzw. die Hochschaltkennlinien gegenüber den Rückschaltkennlinien um einen größeren Fahrzeuggeschwindigkeitsbetrag δv versetzt sind als dies bei den Schaltkennlinien für den Normalbetrieb der Fall ist.
Zur Durchführung dieses aus der DE 39 27 349 A1 bekannten Verfahrens muß die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs zwei Drosselklappen aufweisen: eine erste Drosselklappe, deren Öffnungswinkel durch das Gaspedal vorgegeben wird und eine zweite Drosselklappe, deren Öffnungswinkel durch das Antriebs-Schlupf-Regelsystem eingestellt wird. Wirken Gaspedal und Antriebs- Schlupf-Regelsystem auf dieselbe Drosselklappe, sind Pendelschaltungen auch mit dem Verfahren aus der DE 39 27 349 A1 während des Regeleingriffs unumgänglich, wenn der aktuelle Drosselklappenwert für die Schaltpunktbestimmung entsprechend der Schaltkennlinien verwendet wird.
Weiterhin ist das aus der DE 39 27 349 A1 bekannte Verfahren aufwendig und speicherplatzintensiv, da mehrere Kennfelder abhängig von unterschiedlichen Bedingungen erstellt und abgespeichert werden müssen.
Auch wirkt sich die zeitabhängige Unterdrückung des Gangwechsels in der DE 39 27 349 A1 speziell für Bergfahrten sehr ungünstig auf die Zugkrafterhaltung aus.
Aus der DE 36 08 751 A1 ist eine Vorrichtung für Kraftfahrzeuge mit Vortriebsregelung bekannt, die einem Antriebs-Schlupf-Regelsystem aus der DE 39 27 349 A1 äquivalent ist. In dem Kraftfahrzeug mit der aus der DE 36 08 751 A1 bekannten Vorrichtung zur Antriebs-Schlupf-Regelung ist nur eine Drosselklappe vorgesehen, deren Öffnungswinkel einerseits durch das Gaspedal vorgegeben, andererseits durch den Regeleingriff eingestellt werden kann. Die Vorrichtung zur Antriebs-Schlupf-Regelung führt einen Regeleingriff durch, wenn an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs Schlupf erkannt wird. Hierbei stellt die Vorrichtung zur Antriebs-Schlupf-Regelung zur Leistungsreduzierung einen kleineren Drosselklappenöffnungswinkel mit höherer Priorität ein als der, der durch das Gaspedal vorgegeben ist. Dazu ist der Einstellmechanismus zur Betätigung der Drosselklappe durch die Vorrichtung zur Antriebs-Schlupf-Regelung vom Gaspedal mechanisch entkoppelt. Ein Kraftfahrzeug mit einer aus der DE 36 08 751 A1 bekannten Vorrichtung zur Antriebs-Schlupf-Regelung kann auch mit einem Automatikgetriebe betrieben werden. Dies geht aus der Kombinierbarkeit der aus der DE 36 08 751 A1 bekannten Vorrichtung mit sogenannten Subsystemen hervor. Bei einem Automatikgetriebe, wie es beispielsweise aus der DE 39 27 349 A1 bekannt ist, wird mittels eines Sensors an der Drosselklappe der aktuelle Drosselklappenöffnungswinkel erfaßt und an das Getriebesteuergerät des Automatikgetriebes als Eingangssignal weitergeleitet. Weiterhin erhält das Getriebesteuergerät auch die Fahrzeuggeschwindigkeit als Eingangssignal. Im Getriebesteuergerät sind Schaltkennlinien abgespeichert, womit abhängig von dem Drosselklappenöffnungswinkel und der Fahrzeuggeschwindigkeit über Schaltpunkte die Gangwechsel, d. h. Hoch- und Rückschaltungen, gesteuert werden. Während eines Regeleingriffs mit der aus der DE 36 08 751 A1 bekannten Vorrichtung kombiniert mit demaus der DE 39 27 349 A1 bekannten Automatikgetriebe, kann der Drosselklappenöffnungswinkel periodisch in einem Ausmaß verändert werden, daß entsprechend der Schaltkennlinien ständige Gangwechsel, sog. Pendelschaltungen, ausgeführt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, in Kraftfahrzeugen mit einem Automatikgetriebe während eines Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems bei Einwirken dieses Regeleingriffs auf die mit dem Gaspedal verbundene Drosselklappe einfach und speicherplatzsparend Pendelschaltungen zu verhindern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Um Pendelschaltungen zu verhindern, wird erfindungsgemäß vom Getriebesteuergerät während eines Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf- Regelsystems nicht der aktuelle, vom Sensor gelieferte Drosselklappenöffnungswinkel für die Schaltpunktbestimmung entsprechend der Schaltkennlinien verwendet, sondern der letzte vor Beginn des Regeleingriffs vom Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel. Hierzu teilt das Antriebs-Schlupf-Regelsystem dem Getriebesteuergerät über eine Informationsleitung den Beginn und das Ende des Regeleingriffs mit, so daß das Getriebesteuergerät rechtzeitig den letzten vor Beginn des Regeleingriffs vom Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel speichern kann.
Dieser letzte vor Beginn des Regeleingriffs vom Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel wird für die Schaltpunktbestimmung entsprechend der Schaltkennlinien verwendet, solange er größer als der vom Antriebs-Schlupf-Regelsystem eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel ist. Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels bei einem Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems werden auf einfache Weise und ohne generelle Unterdrückung von Gangwechseln Pendelschaltungen verhindert. Ferner werden auch Entwicklungsaufwand und Speicherplatz für die Erstellung und Speicherung von speziellen Kennfeldern eingespart.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.
Ein Regeleingriff findet häufig bei Anfahrvorgängen auf glatter Fahrbahn statt. Wird beispielsweise beim Anfahren vom Fahrer das Gaspedal durchgetreten, kann während eines Regeleingriffs der vom Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel größer werden als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel. Das Antriebs-Schlupf-Regelsystem beendet den Regeleingriff, wenn der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel gleich dem durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel ist.
Bei einem Regeleingriff wird die Drosselklappe knach der Reduzierung des Drosselklappenöffnungswinkels nicht linear wieder geöffnet bis der durch das Gaspedal vorgegebene Sollwert erreicht ist, sondern sie wird mit periodischem, radschlupfabhängigem Öffnen und Reduzieren dem Sollwert angenähert.
Zur Erkennung des durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkels erfaßt das Antriebs-Schlupf-Regelsystem beispielsweise mittels eines Sensors die Stellung des Gaspedals und stellt mittels einer Zuordnungstabelle die im Normalbetrieb aus der Stellung des Gaspedals resultierende Stellung der Drosselklappe fest. Dabei wird unter Normalbetrieb der Betrieb ohne Regeleingriff verstanden.
Wird während eines Regeleingriffs der vom Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel größer als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel und überschreitet auch der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel den letzten vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel, so wird vom Getriebesteuergerät für die Schaltpunktbestimmung entsprechend der Schaltkennlinien nicht mehr der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel gewählt. Statt dessen verwendet das Getriebesteuergerät den jeweils maximalen durch den Regeleingriff eingestellten Drosselklappenöffnungswinkel, wenn der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel den Wert des letzten vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkels überschritten hat. Der jeweils maximale durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel entspricht jeweils dem Wert des Drosselklappenöffnungswinkels, der sich nach jedem Öffnen vor einer erneuten Reduzierung des Drosselklappenöffnungswinkels während des periodischen Regelns auf einen Sollwert ergibt.
Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden Pendelschaltungen nicht nur durch Festhalten eines konstanten Drosselklappenöffnungswinkels, sondern auch durch einen dem aktuellen Drosselklappenöffnungswinkel möglichst nahe kommenden, nahezu linear verlaufenden Drosselklappenöffnungswinkel, verhindert.
Im folgenden ergeben sich die Schaltpunkte entsprechend der Schaltkennlinien stets aus dem Drosselklappenöffnungswinkel gemäß der Erfindung.
Eine weiterführende Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 3.
Die Schaltpunkte entsprechend den Schaltkennlinien hängen, wie eingangs erwähnt, nicht nur von dem Drosselklappenöffnungswinkel, sondern auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Erfindungsgemäß wird ein Gangwechsel abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht zwingend entsprechend der Schaltkennlinien durchgeführt. Dies bedeutet, daß ein Gangwechsel abhängig von weiteren Anforderungen an das Fahrzeug wie Zugkrafterhöhung oder Momentsprungverhinderung vorgezogen oder verzögert wird, womit die Maßnahme zur Verhinderung von Pendelschaltungen noch weiter verbessert wird.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 4.
Rückschaltungen während eines Regeleingriffs sind innerhalb eines definierten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs entsprechend der im Normalbetrieb gültigen Schaltkennlinien erlaubt. Dieser Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich befindet sich zwischen der unteren Rückschaltgrenze vR1 und der oberen Rückschaltgrenze vR2. Unterhalb der unteren Rückschaltgrenze vR1 wird unabhängig von der Schaltkennlinie sofort eine Rückschaltung ausgeführt. Oberhalb der oberen Rückschaltgrenze vR2 wird unabhängig von der Schaltkennlinie keine Rückschaltung ausgeführt. Die untere Rückschaltgrenze vR1 und die obere Rückschaltgrenze vR2 können für jeden Gang spezifisch definiert werden.
Die untere Rückschaltgrenze vR1 dient zur Zugkrafterhaltung während eines Regeleingriffs. Die obere Rückschaltgrenze vR2 verhindert zu große Momentensprünge, die auf glatter Fahrbahn einen Antriebs-Schlupf und damit Pendelschaltungen begünstigen würden.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 5.
Liegt während eines Regeleingriffs, z. B. entsprechend einer Schaltkennlinie, eine Hochschaltanforderung vor, wird die Hochschaltung verzögert, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht einen Mindestwert, die untere Hochschaltgrenze vH1, erreicht hat. Die untere Hochschaltgrenze vH1 kann für jeden Gang spezifisch definiert werden.
Die untere Hochschaltgrenze vH3 dient wie die untere Rückschaltgrenze VR1 zur Zugkrafterhaltung während eines Regeleingriffs, damit z. B. bei Bergfahrten der Motor in einem für die Drehmomentabgabe optimalen Drehzahlbereich arbeitet, in dem auch das Antriebs-Schlupf-Regelsystem optimal regeln kann. Darüber hinaus werden dadurch ebenfalls Pendelschaltungen vermieden.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspuchs 6.
Liegt ab einem bestimmten Höchstwert der Fahrzeuggeschwindigkeit, der oberen Hochschaltgrenze vH3, noch keine Hochschaltanforderung vor, wird unabhängig von den Schaltkennlinien sofort eine Hochschaltung ausgeführt.
Die obere Hochschaltgrenze vH3 kann ebenfalls für jeden Gang spezifisch definiert werden.
Die obere Hochschaltgrenze vH3 verhindert, wie die obere Rückschaltgrenze vR2 zu große Momentsprünge.
Die untere Hochschaltgrenze vH3 und die obere Hochschaltgrenze vH3 haben gegenüber den folgenden Ausgestaltungen höhere Priorität.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 7.
Liegt während eines Regeleingriffs eine Hochschaltanforderung entsprechend einer Schaltkennlinie vor, wird die Hochschaltung nur ausgeführt, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit seit dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert vR, der bei Regeleingriff vorlag, um einen Betrag δv erhöht hat. Andernfalls wird die Hochschaltung so lange verzögert, bis sich die Fahrzeuggeschwindigkeit um δv erhöht hat.
Mit dieser Funktion wartet man die Veränderung des Fahrzeugverhaltens durch den Regeleingriff ab und erhält so lange die bessere Zugkraft des niedriegeren Ganges, bis eine Beschleunigung des Fahrzeugs trotz reduziertem Antriebsmoment sichergestellt ist. Mit dieser Funktion wirkt man auch Pendelschaltungen entgegen, da andernfalls bei zu geringer Zugkraft nach einer Hochschaltung der Regeleingriff beendet wird, wodurch das Getriebe wieder zurückschaltet.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 8.
Liegt während des Regeleingriffs keine Hochschaltanforderung vor, nachdem sich die Fahrzeuggeschwindigkeit seit dem Fahrzeuggeschwindigkeitswert vR zu Beginn des Regeleingriffs um den Betrag δv erhöht hat, wird eine Hochschaltung am Schaltpunkt entsprechend der Schaltkennlinie ausgeführt.
Die Steuerung des Gangwechsels nach dieser Ausgestaltung stellt ebenfalls sicher, daß die Zugkraft des Fahrzeugs nach einer Hochschaltung während eines Regeleingriffs ausreicht, um nicht andernfalls nach dem Regeleingriff wieder eine Rückschaltung auszulösen.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 9.
Weiterhin ist für die Fahrzeuggeschwindigkeit eine obere Hochschaltschwelle vH2 vorgesehen, die die Ausgestaltung der Erfindung in Patentanspruch 8 dahingehend einschränkt, daß sofort hochgeschaltet wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit diese obere Hochschaltschwelle vH2 erreicht. Auch die obere Hochschaltschwelle vH2 ist gangspezifisch definierbar.
Mit dieser zusätzlichen Funktion wird verhindert, daß ein Gangwechsel bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten einen zu hohen Momentsprung bewirkt, der bei glatter Fahrbahn einen Antriebs-Schlupf begünstigen würde.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 10.
Liegt während des Regeleingriffs keine Hochschaltanforderung vor, nachdem sich die Fahrzeuggeschwindigkeit vom Fahrzeuggeschwindigkeitswert vR zu Beginn des Regeleingriffs um den Betrag δv erhöht hat und gleichzeitig der Fahrzeuggeschwindigkeit (vR+δv) über der oberen Hochschaltschwelle vH2 liegt, wird unabhängig von den Schaltkennlinien sofort eine Hochschaltung ausgeführt.
Auch mit dieser Funktion wird verhindert, daß ein Gangwechsel bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten einen zu hohen Momentsprung bewirkt.
Eine weitere positive Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 11.
Der Betrag δv, um den die Fahrzeuggeschwindigkeit vR ansteigen muß bevor eine Hochschaltung durchgeführt wird, ist für jeden Gang unterschiedlich festgelegt. Je kleiner der Gang ist, desto größer ist der Betrag δv. Diese Funktion beachtet die verschiedenen Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Gänge. Bei gleicher Drosselklappenstellung beschleunigt das Fahrzeug in einem niedrigen Gang schneller als in einem hohen Gang. Daher ist auch in niedrigen Gängen bei der Änderung des Drosselklappenöffnungswinkels ein schnellerer Fahrzeuggeschwindigkeitswechsel möglich. Dadurch sind die Pendelschaltungen in niedrigen Gängen stärker von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig als in hohen Gängen. Somit wird in niedrigen Gängen ein stärkerer Fahrzeuggeschwindigkeitsanstieg abgewartet als in hohen Gängen.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 12.
Das Antriebs-Schlupf-Regelsystem erfaßt beispielsweise über einen ersten Sensor den aktuellen Drosselklappenöffnungswinkel und über einen zweiten Sensor die Stellung des Gaspedals. Mittels einer Zuordnungstabelle ermittelt das Antriebs-Schlupf-Regelsystem die im Normalbetrieb aus der Stellung des Gaspedals resultierende Stellung der Drosselklappe. Während des Regeleingriffs vergleicht das Antriebs-Schlupf-Regelsystem den durch seinen Regeleingriff eingestellten, aktuellen Drosselklappenöffnungswinkel mit dem durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel. Ist der durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel kleiner oder gleich dem durch den Regeleingriff eingestellten Drosselklappenöffnungswinkel, wird der Regeleingriff beendet.
Mit dieser Ausgestaltung wird ein unnötiges Aufrechterhalten des Regelbetriebs verhindert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 13.
Ist die Fahrbahn über einen längeren Straßenabschnitt vereist, kann das Antriebs-Schlupf-Regelsystem in kurzen Abständen wiederholt aktiviert werden. Daher bleibt im Getriebesteuergerät der Status des vorhergehenden Regeleingriffs für eine Zeit tx erhalten. Die Zeit tx wird empirisch so gewählt, daß ein erneuter Regeleingriff innerhalb kürzester Zeit ausgeschlossen werden kann.
Hiermit verhindert man zu häufige Umschaltungen in verschiedene Modi des Getriebesteuergeräts, die zu unangenehmen oder fehlerhaften Getriebereaktionen führen können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruchs 14.
Wenn während der Zeit tx der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, d. h. die Stellung des Gaspedals Schubbetrieb auslöst, ist ein erneuter Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems unwahrscheinlich, so daß die Beibehaltung des Status für einen Regeleingriff unnötig ist. Somit verläßt das Getriebesteuergerät diesen Status auch während der Zeit tx, wenn ein Schwellwert für den durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel zur Kennzeichnung des Schubbetriebs unterschritten wird.
Im folgenden werden mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Hochschaltung während eines Regeleingriffs, wobei der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel stets kleiner als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel bleibt,
Fig. 2 eine Hochschaltung während eines Regeleingriffs, wobei der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel größer als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel wird,
Fig. 3 eine Rückschaltkennlinie mit Rückschaltbeispielen, wobei der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel stets kleiner als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel bleiben soll und
Fig. 4 eine Hochschaltkennlinie mit Hochschaltbeispielen, wobei der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel stets kleiner als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel bleiben soll.
Die in der folgenden Beschreibung sowie in den Figuren verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:
RA der Anfang des Regeleingriffs,
RE das Ende des Regeleingriffs,
v die Fahrzeuggeschwindigkeit
HS eine Hochschaltung,
RS eine Rückschaltung,
DK der Drosselklappenöffnungswinkel allgemein
DKS der vom Getriebesteuergerät ausgewählte Drosselklappenöffnungswinkel zur Steuerung des Gangwechsels während des Regeleingriffs,
DKG der Drosselklappenöffnungswinkel, der sich aus der Stellung des Gaspedals ergeben würde,
DKR der aktuelle durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel,
vR die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Beginn des Regeleingriffs,
δv der konstante Fahrzeuggeschwindigkeitsbetrag, um den die Fahrzeuggeschwindigkeit vR für die Ausführung einer Hochschaltung erhöht sein muß,
vH1 die untere Hochschaltgrenze,
vH2 die obere Hochschaltschwelle,
vH3 die obere Hochschaltgrenze,
vR1 die untere Rückschaltgrenze und
vR2 die obere Rückschaltgrenze.
In Fig. 1 und 2 ist jeweils eine Hochschaltkennlinie aus einem Schaltkennfeld, d. h. aus der Vielzahl von Schaltkennlinien, dargestellt. Eine Hochschaltanforderung entsprechend der Schaltkennlinie ergibt sich allgemein durch steigende Fahrzeuggeschwindigkeit v und/oder durch Vergrößerung des Drosselklappenöffnungswinkels DK. In beiden Figuren ist auf der Ordinate der Drosselklappenöffnungswinkel DK und auf der Abszisse die Fahrzeuggeschwindigkeit v aufgetragen. Die mit DKR bezeichneten gestrichelten Linien sind die Verläufe des aktuellen Drosselklappenöffnungswinkels, der durch den Regeleingriff eingestellt wird. Die mit DKG bezeichneten strichpunktierten Linien sind die Verläufe des Drosselklappenöffnungswinkels, der durch die Stellung des Gaspedals vorgegeben wird. Die durchgezogenen Linien DKS stellen den Drosselklappenöffnungswinkel dar, den sich das Getriebesteuergerät gemäß der Erfindung zur Steuerung des Gangwechsels während des Regeleingriffs bildet. Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit vHS erreicht, bei der der Drosselklappenöffnungswinkel DKS die Hochschaltkennlinie schneidet, liegt eine Hochschaltanforderung an. Dieser Schnittpunkt der Fahrzeuggeschwindigkeit vHS mit dem Drosselklappenöffnungswinkel DKS auf der Schaltkennlinie wird auch als Schaltpunkt bezeichnet.
In Fig. 1 und 2 unterscheiden sich die Verläufe des Drosselklappenöffnungswinkels DKS:
Der Verlauf des Drosselklappenöffnungswinkels DKS bleibt in Fig. 1 während des Regeleingriffs konstant und entspricht dem letzten vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel DKG. In diesem Ausführungsbeispiel bleibt der Drosselklappenöffnungswinkel DKG während des Regeleingriffs stets unter dem konstanten Drosselklappenöffnungswinkel DKS. Der Drosselklappenöffnungswinkel DKR verläuft während des Regeleingriffs stets unterhalb des Drosselklappenöffnungswinkels DKG. Erfindungsgemäß wählt also in diesem Fall das Getriebesteuergerät zur Steuerung des Gangwechsels als Drosselklappenöffnungswinkel DKS einen Wert, der dem letzten vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel DKG entspricht und behält diesen während des gesamten Regeleingriffs bei.
In Fig. 2 bleibt der Drosselklappenöffnungswinkel DKS so lange auf dem Wert des letzten vor Beginn des Regeleingriffs vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel DKG, bis der Drosselklappenöffnungswinkel DKR größer als dieser Wert wird. Der Drosselklappenöffnungswinkel DKR wird dann größer als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel DKG, wenn der durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel DKG ebenfalls über diesen Wert steigt. Daraufhin setzt das Getriebesteuergerät den Drosselklappenöffnungswinkel DKS dem Drosselklappenöffnungswinkel DKR gleich, so lange der Verlauf des Drosselklappenöffnungswinkel DKR steigt. Fällt der Verlauf des Drosselklappenöffnungswinkels DKR aufgrund des Regelvorgangs kurzzeitig wieder, bleibt der Drosselklappenöffnungswinkel DKS auf dem momentanen Maximum bestehen, bis dieses relative Maximum durch den weiteren Verlauf des Drosselklappenöffnungswinkels DKR überschritten wird. Eine Hochschaltanforderung liegt dann vor, wenn der Drosselklappenöffnungswinkel DKS die Hochschaltkennlinie schneidet.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele vernachlässigen die erfindungsgemäße fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Steuerung des Gangwechsels.
In Fig. 3 ist eine Rückschaltkennlinie aus einem Schaltkennfeld dargestellt. Eine Rückschaltanforderung entsprechend der Rückschaltkennlinie ergibt sich durch fallende Fahrzeuggeschwindigkeit v und/oder durch Verkleinerung des Drosselklappenöffnungswinkels DK. Auf der Abszisse sind die untere Hochschaltgrenze vR1 und die obere Rückschaltgrenze vR2 eingetragen.
In Fig. 3 sind drei Beispiele für eine Rückschaltung während des Regeleingriffs dargestellt, wobei der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel DKR stets kleiner als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel DKG bleiben soll.
Im Fall 1 ist die Fahrzeuggeschwindigkeit vR bei Beginn des Regeleingriffs kleiner als die untere Rückschaltgrenze vR1. In diesem Fall wird erfindungsgemäß sofort mit Beginn des Regeleingriffs eine Rückschaltung unabhängig von der Rückschaltkennlinie ausgelöst.
Im Fall 2 liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit vR bei Beginn des Regeleingriffs zwischen der unteren Rückschaltgrenze vR1 und der oberen Rückschaltgrenze vR2. Sinkt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Wert ab, der sich aus dem Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₂ mit der Rückschaltkennlinie ergibt, wird zurückgeschaltet.
Im Fall 3 beginnt der Regeleingriff bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit vR, die größer als die obere Rückschaltgrenze vR2 ist. Weiterhin liegt der Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₃ mit der Rückschaltkennlinie bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die ebenfalls größer als die obere Rückschaltgrenze vR2 ist. In diesem Fall wird eine Rückschaltung so lange verboten, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Wert der oberen Rückschaltgrenze vR2 gesunken ist.
In Fig. 4 ist eine Hochschaltkennlinie aus einem Schaltkennfeld dargestellt. Eine Hochschaltanforderung entsprechend der Schaltkennlinie ergibt sich durch steigende Fahrzeuggeschwindigkeit v und/oder Vergrößerung des Drosselklappenöffnungswinkels DK. Auf der Abszisse sind die untere Hochschaltgrenze vH3, die obere Hochschaltschwelle vH2 und die obere Hochschaltgrenze vH3 eingetragen. In Fig. 4 sind sieben Beispiele für eine Hochschaltung gemäß der Erfindung während eines Regeleingriffs dargestellt, wobei der durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel DKR stets kleiner als der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel DKG bleiben soll.
Im Fall 1 liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit vR um mehr als den Betrag δv unterhalb der unteren Hochschaltschwelle vH1. Der Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₁ mit der Hochschaltkennlinie liegt bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit, die ebenfalls kleiner als die untere Hochschaltgrenze vH1 ist.
Dies bedeutet, daß nach der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv eine Hochschaltanforderung entsprechend der Hochschaltkennlinie ansteht. Mit der Definition einer unteren Hochschaltgrenze vH1 wird erfindungsgemäß jedoch erst hochgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert der unteren Hochschaltgrenze vH1 erreicht hat.
Im Fall 2 beginnt der Regeleingriff bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit vR kanpp unterhalb der bei dem Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₂ mit der Hochschaltkennlinie liegenden Fahrzeuggeschwindigkeit. Vor der Erhöhung dieser Fahrzeuggeschwindigkeit um den vollständigen Betrag δv wird eine Hochschaltung entsprechend der Hochschaltkennlinie bzw. entsprechend der unteren Hochschaltgrenze vH1 angefordert. Die Hochschaltung erfolgt erfindungsgemäß jedoch erst nach dem Fahrzeuggeschwindigkeitsanstieg um den Betrag δv.
Im Fall 3 liegt die Fahrzeuggeschwindigkeit vR knapp unterhalb der unteren Hochschaltgrenze vH1. Während der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv wird zwar die untere Hochschaltgrenze vH1 überschritten, aber der Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₃ mit der Hochschaltkennlinie wird noch nicht erreicht. In diesem Fall wird nach der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv nicht hochgeschaltet, da noch keine Hochschaltanforderung vorliegt. Erst nach Erreichen der Fahrzeuggeschwindigkeit am Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₃ mit der Hochschaltkennlinie wird hochgeschaltet.
Im Fall 4 beginnt der Regeleingriff bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb der unteren Hochschaltgrenze vH1 und knapp unterhalb des Schnittpunktes des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₄ mit der Hochschaltkennlinie. Die Hochschaltung wird in diesem Fall vor der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit um den Betrag δv angefordert, aber erfindungsgemäß erst nach Erhöhung um den vollständigen Betrag δv ausgeführt.
Im Fall 5 steht nach der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv noch keine Hochschaltung entsprechend der Hochschaltkennlinie an. Daher wird erst hochgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert erreicht hat, der dem Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₅ mit der Hochschaltkennlinie zugeordnet ist.
Im Fall 6 steht einerseits nach der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv noch keine Hochschaltung entsprechend der Hochschaltkennlinie an, andererseits hat die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert der oberen Hochschaltschwelle vH2 überschritten. Das Überschreiten dieser oberen Hochschaltschwelle vH2 kommt erfindungsgemäß einer Hochschaltanforderung gleich. Daher wird nach der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv hochgeschaltet, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit, die dem Schnittpunkt des Drosselklappenöffnungswinkels DKS₆ mit der Hochschaltkennlinie zugeordnet ist, noch nicht erreicht ist.
Im Fall 7 beginnt der Regeleingriff bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit kurz vor der oberen Hochschaltgrenze vH3. Während der Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den Betrag δv wird der Wert der oberen Hochschaltgrenze vH3 überschritten. Dies ist der einzige Fall, in dem weder eine Hochschaltanforderung entsprechend der Hochschaltkennlinie, noch die Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit vR um den vollständigen Betrag δv abgewartet wird. Mit Erreichen der oberen Hochschaltgrenze vH3 wird in jedem Fall sofort hochgeschaltet.
Darüber hinaus sind weitere Fälle durch die Kombination der Fälle 1 bis 7 möglich, die hier nicht weiter ausgeführt werden.
Mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden auf flexible Weise während eines Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems bei Einwirken des Regeleingriffs auf die mit dem Gaspedal verbundene Drosselklappe, einfach und speicherplatzsparend Pendelschaltungen verhindert. Ferner wird eine ausreichende Zugkraft bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten oder ein zu hoher Momentsprung bei hohen Geschwindigkeiten vermieden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Steuerung des Gangwechsels eines Kraftfahrzeug-Automatikgetriebes mit elektronischem Getriebesteuergerät, das die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Drosselklappenöffnungswinkel als Eingangssignale erhält und entsprechend im Getriebesteuergerät abgespeicherter, von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungswinkel abhängiger Schaltkennlinien den Gangwechsel steuert, wobei die Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs mit einer Drosselklappe, deren Öffnungswinkel durch das Gaspedal vorgebbar ist, und mit einem Antriebs-Schlupf-Regelsystem versehen ist, das seinen Regeleingriff dem Getriebesteuergerät mitteilt und durch seinen Regeleingriff bei Schlupf an den Antriebsrädern das Drehmoment der Brennkraftmaschine verringert, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebs-Schlupf- Regelsystem bei Regeleingriff den durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel verändert, daß das Getriebesteuergerät Beginn und Ende des Regeleingriffs erfaßt, den letzten vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel speichert und diesen anstelle des aktuellen durch den Regeleingriff eingestellten Drosselklappenöffnungswinkel für die Steuerung des Gangwechsels als Eingangssignal vorgibt, solange der aktuelle durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel kleiner ist als dieser letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel zur Steuerung des Gangwechsels während eines Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems durch den seit Beginn des Regeleingriffs jeweils maximalen Drosselklappenöffnungswinkel ersetzt wird, wenn der letzte vor Beginn des Regeleingriffs durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel kleiner als dieser maximale Drosselklappenöffnungswinkel wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangwechsel während eines Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit abweichend von den im Getriebesteuergerät abgespeicherten Schaltkennlinien steuerbar sind.
4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems Rückschaltungen entsprechend der Schaltkennlinien nur zwischen einer unteren Rückschaltgrenze vR1 und einer oberen Rückschaltgrenze vR2 zulässig sind, daß für eine Fahrzeuggeschwindigkeit v<vR2 keine Rückschaltungen erlaubt sind und daß für eine Fahrzeuggeschwindigkeit v<vR1 sofort Rückschaltungen ausgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Hochschaltungen während des Regeleingriffs des Antriebs- Schlupf-Regelsystems unabhängig von den Schaltkennlinien für eine Fahrzeuggeschwindigkeit v unterhalb einer (für jeden Gang spezifischen) unteren Hochschaltgrenze vH1 unzulässig sind.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hochschaltungen während des Regeleingriffs des Antriebs- Schlupf-Regelsystems unabhängig von den Schaltkennlinien für eine Fahrzeuggeschwindigkeit v oberhalb einer (für jeden Gang spezifischen) oberen Hochschaltgrenze vH3 sofort ausgeführt werden.
7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Hochschaltungen während des Regeleingriffs des Antriebs- Schlupf-Regelsystems frühestens nach Erhöhung der bei Beginn des Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems vorleigenden Fahrzeuggeschwindigkeit vR um einen definierten (gangspezifischen) Betrag δv ausgeführt werden.
8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Hochschaltanforderung nach der Erhöhung der bei Beginn des Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit vR um einen definierten (gangspezifischen) Betrag δv eine Hochschaltung spätestens bei der Fahrzeuggeschwindigkeit vK ausgeführt wird, die sich aus dem Schnittpunkt des vom Getriebesteuergerät für den Gangwechsel vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkels mit der nächsten Hochschaltkennlinie ergibt.
9. Verfahren nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Hochschaltanforderung nach der Erhöhung der bei Beginn des Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit vR um einen definierten (gangspezifischen) Betrag δv eine Hochschaltung spätestens bei der oberen Hochschaltschwelle vH2 ausgeführt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit vK, die sich aus dem Schnittpunkt des vom Getriebesteuergerät für den Gangwechsel gewählten Drosselklappenöffnungswinkels mit der nächsten Hochschaltkennlinie ergibt, größer ist als die obere Hochschaltschwelle vH2 und die Fahrzeuggeschwindigkeit vR+δv kleiner ist als die obere Hochschaltschwelle vH2.
10. Verfahren nach Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Hochschaltanforderung nach der Erhöhung der bei Beginn des Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit vR um einen definierten (gangspezifischen Betrag) δv eine Hochschaltung bei der Fahrzeuggeschwindigkeit vK+δv ausgeführt wird, wenn die obere Hochschaltschwelle vH2 kleiner als die Fahrzeuggeschwindigkeit vR+δv ist, und die Fahrzeuggeschwindigkeit vR+δv kleiner als die obere Hochschaltgrenze vH3 ist.
11. Verfahren nach einem der Patentansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der definierte definierten (gangspezifische) Betrag δv, um den die Fahrzeuggeschwindigkeit vR für einen Hochschaltvorgang erhöht sein muß, um so größer ist, je kleiner der aktuelle Gang ist.
12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems beendet ist, wenn der aktuelle durch den Regeleingriff eingestellte Drosselklappenöffnungswinkel größer oder gleich dem durch das Gaspedal vorgegebenen Drosselklappenöffnungswinkel ist.
13. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebesteuergerät nach dem Ende des Regeleingriffs des Antriebs-Schlupf-Regelsystems den Status für einen Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems eine definierte Zeit tx beibehält.
14. Verfahren nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebesteuergerät nach dem Ende des Regeleingriffs des Antriebs- Schlupf-Regelsystems die Beibehaltung des Status für einen Regeleingriff des Antriebs-Schlupf-Regelsystems wsährend der Zeit tx abbricht, wenn der durch das Gaspedal vorgegebene Drosselklappenöffnungswinkel einen Schwellwert unterschreitet.
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