DE4446058B4

DE4446058B4 - Verfahren und Anordnung zur automatischen Anpassung dynamischer Anfahrgänge bei automatischen Schaltsystemen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4446058B4
Application number: DE4446058A
Authority: DE
Inventors: Göran Söderman
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 1993-12-30
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2014-12-23
Also published as: DE4446058A1; SE9304357D0; SE502156C2; SE9304357L

Abstract

Verfahren zur automatischen Anpassung dynamischer Anfahrgänge bei einem vorzugsweise mechanischen, mehrstufigen Fahrzeuggetriebe (2) von dem Typ, der indirekt über ein an einer Schaltwählvorrichtung (3) angeschlossenes Steuergerät (4) betätigt wird, wobei das Steuergerät (4) eine Speichereinheit (5) enthält, in der ein Anfahrgang gespeichert ist, und die Schaltwählvorrichtung (3) zumindest ein von einem Bediener betätigungsbares Bedienungsorgan (10) und zumindest ein vom Bediener betätigungsbares Betätigungsteil (16) für die Gangwahl aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer vordefinierten Programmierfolge der permanent gespeicherte Anfahrgang änderbar ist, wobei der Anfahrgang einen durch die Programmierfolge programmierten statischen Anfahrgang (PSS) umfaßt, der der niedrigste Gang ist, auf den das Steuergerät bei Detektierung eines Stillstands des Fahrzeugs oder einer Unterbrechung des Kraftflusses zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln automatisch herunterschalten kann, und von dem aus das Fahrzeug aus dem Stillstand oder nach Loslassen der Kupplung angefahren werden kann, und teils auch einen dynamischen Anfahrgang (DSG) umfaßt, der automatisch als ein...

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Anpassung dynamischer Anfahrgänge an programmierte statische Anfahrgänge bei automatischen Schaltsystemen von Getrieben in Kraftfahrzeugen von der im Oberbegriff zu Anspruch 1 angegebenen Art sowie auf eine für die Durchführung des Verfahrens vorgesehene Anordnung von der im Oberbegriff zu Anspruch 6 angegebene Art.
Dynamische Anfahrgänge bezeichnen die niedrigsten Fahrgänge, die die Automatikwahl-Logik beim Herunterschalten aus höheren Gängen einlegen kann. Der statische Anfahrgang bezeichnet den niedrigsten Fahrgang, der niedriger ist als der dynamische Anfahrgang, und den die Automatikwahl-Logik einlegen kann, nachdem das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist oder nachdem der Fahrer den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Betätigen der Kupplung unterbrochen hat.

Heutzutage sind viele schwere Fahrzeuge, wie Lastkraftwagen und Omnibusse, mit mehrstufigen Getrieben ausgerüstet, die voll- oder halbautomatisch indirekt über eine Schaltwählvorrichtung und ein Steuergerät geschaltet werden. Die Getriebe haben vielfach 10–12 Gänge, von denen die niedrigsten Gänge nur bei sehr schwierigen Anfahrverhältnissen mit hohem Fahrzeuggewicht und/oder an steilen Bergstrecken benutzt werden müssen.

Für das Anfahren des Fahrzeugs wählt die Automatikwahl-Logik einen vorprogrammierten Anfahrgang. Dieser Anfahrgang ist in einem nicht-flüchtigen Speicher im Steuergerät gespeichert und kann vom Bediener durch einen Umprogrammiervorgang geändert werden. Der Bediener kann auf Wunsch durch eine manuelle Wahl über ein Bedienungsorgan und vorzugsweise den Schalthebel vorübergehend einen anderen Anfahrgang benutzen. Als vorprogrammierter Anfahrgang wird zweckmäßigerweise ein Gang festgelegt, der voll ausreicht, um das Fahrzeug mit Zuladung in Gang zu setzen, sofern das Anfahren nicht bergauf erfolgen soll. Der vorprogrammierte Anfahrgang wird vom Fahrer entsprechend dem jeweiligen Fahrzeuggewicht umprogrammiert, zum Beispiel für einen Zugwagen mit beladenem Anhänger oder für einen Zugwagen ohne Anhänger. Ein Problem vor allem bei automatischen Schaltsystemen für mechanische Schrittgetriebe besteht darin, daß die programmierten Anfahrgänge meistens unnötig hoch übersetzt sind, sobald das Fahrzeug in Gang gesetzt ist, d.h. nicht mehr stillsteht. Als programmierte Anfahrgänge werden bewußt Gänge mit hoher Übersetzung gewählt, um die Kupplung und den übrigen Antriebsstrang zu schonen, wenn ein Fahrzeug mit vielleicht 40–50 Tonnen Gesamtgewicht aus dem Stand in Gang gesetzt werden soll. Wenn in einem mechanischen Schrittgetriebe ein automatisches Herunterschalten auf den programmierten Anfahrgang mit hoher Übersetzung erfolgt, sobald das Fahrzeug die Geschwindigkeit verlangsamt, findet eine Anzahl unnötiger Herunterschaltvorgänge auf Gänge statt, deren Übersetzungsverhältnisse keinen Zweck erfüllen, solange sich das Fahrzeug in einer dynamischen Bewegung in Vorwärtsrichtung befindet. Dieser Verlauf ist vergleichbar mit dem normalen Fahrverhalten eines Fahrers, wenn er sich einer Kreuzung nähert und daher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs schrittweise auf einige km/h sinken läßt. Solange das Fahrzeug jedenfalls noch rollt, ist in den meisten Fällen kein Herunterschalten auf den niedrigsten Gang erforderlich, sondern es kann aus dem zweitniedrigsten bei Getrieben mit 4–5 Gängen oder einem höheren Gang bei Getrieben mit mehr Gängen wieder beschleunigt werden.

Aus der DE 43 20 700 A1 ist ein automatisches Getriebe mit programmierbaren Schaltpunkten bekannt. Mittels eines Sensors wird ein Betriebsparameter erfasst und ein Parametersignal erzeugt. Eine Speichervorrichtung weist einen Kundenschaltpunktplan zum Speichern von Daten auf, die ein Getriebeübersetzungsverhältnis mit dem Parametersignal kombinieren. Es ist ferner eine Programmiervorrichtung vorgesehen, die es gestattet, den Kundenschaltpunktplan während des Fahrzeugbetriebs umzuprogrammieren.

Zweck der Erfindung

Vorliegende Erfindung erfüllt den Zweck, eine automatische Anpassung eines höheren dynamischen Anfahrgangs an einen niedrigeren programmierten statischen Anfahrgang zu erhalten, wobei der dynamische Anfahrgang der niedrigste Gang ist, der bei automatischem Herunterschalten aus einem höheren Gang erhalten wird, solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Betätigen der Kupplung unterbrochen hat. Wahlweise ist der dynamische Anfahrgang der niedrigste von der Automatikwahl-Logik eingelegte Gang beim Herunterschalten aus höheren Gängen, solange das Schaltsystem detektiert, daß das Fahrzeug mit einer bestimmten, vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit rollt.

Der programmierte statische Anfahrgang ist der niedrigste Gang der automatisch eingelegt wird oder werden kann, nachdem der Fahrer den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Betätigen der Kupplung unterbrochen hat oder das Schaltsystem den völligen Stillstand des Fahrzeugs detektiert hat.

Diesen Zweck erfüllt die Erfindung verfahrensbezogen durch die im Kennzeichen von Anspruch 1 und anordnungsbezogen durch die im Kennzeichen von Anspruch 6 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung bewirkt eine automatische Anpassung des niedrigsten dynamischen Anfahrgangs an den vom Fahrer programmierten statischen Anfahrgang, wobei dieser statische Anfahrgang dem jeweiligen Fahrzeuggewicht angepaßt werden kann und auch der dynamische Anfahrgang automatisch ebenfalls dem Gewicht des Fahrzeugs angepaßt wird.

Die Automatikwahl-Logik wird dadurch nicht auf niedrigere Gänge als den dynamischen Anfahrgang herunterschalten, solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Betätigen der Kupplung unterbrochen hat oder wenn das Schaltsystem den völligen Stillstand des Fahrzeugs detektiert. Der Fahrer kann dann das Fahrzeug abbremsen, während das Schaltsystem auf höchstens den niedrigsten dynamischen Anfahrgang herunterschaltet, bis die Motordrehzahl, eventuell bis in die Nähe der Festbremsdrehzahl des Motors, bei eingelegtem dynamischem Anfahrgang gesunken ist, wonach wieder eine Beschleunigung durch Gasgeben und ausgehend vom dynamischen Anfahrgang ein Heraufschalten stattfindet. Solange das Fahrzeug noch mit einer bestimmten Geschwindigkeit rollt, ist der dynamische Anfahrgang, der um eine bestimmte Anzahl Schritt, 1–3 Schritte, über dem statischen Anfahrgang liegt, ist meistens voll ausreichend für, um das Fahrzeug wieder auf Geschwindigkeit zu bringen. Wenn bis herunter auf den statischen Anfahrgang heruntergeschaltet wird, führt ein Gasgeben sofort zu Heraufschaltvorgängen mit sehr kurzen Einlegezeiten bei den nächstliegenden niedrigeren Gängen.

Die Erfindung erfüllt somit den Zweck, ruhigere Schaltvorgänge und einen höheren Schaltkomfort zu ergeben, indem unnötige Herunterschaltvorgänge aufgrund einer Verlangsamung des Fahrzeugs vermieden werden.

Weitere, die Erfindung kennzeichnende Merkmale gehen aus nachstehender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die folgenden Figuren.
Verzeichnis der Figuren
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer Schaltwählvorrichtung.
2 zeigt in schematischer Darstellung den signalübertragenden Teil der Schaltwählvorrichtung.
3 zeigt ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Wahl und Speicherung eines programmierten Anfahrgangs.
4 zeigt ein Ablaufschema eines Verfahrens zur Wahl eines Anfahrgangs durch das Steuergerät.
5 zeigt ein Schaltdiagramm für ein schwereres Fahrzeug, wobei C.RPM die Gelenkwellendrehzahl und E.RPM die Motordrehzahl bezeichnen sowie die Herauf- und Herunterschaltpunkte für die Gänge G1–G9 in einem 12-Schritt-Getriebe schematisch dargestellt sind.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Wie aus 1 hervorgeht, wird ein an einen Kraftfahrzeug-Antriebsmotor 1 angekuppeltes Getriebe 2 indirekt über eine Schaltwählvorrichtung 3 und ein an diese angeschlossenes Steuergerät 4 geschaltet. Zwischen Motor und Getriebe ist auf konventionelle Weise eine Kupplung 18 angeordnet, die über ein Kupplungspedal 19 betätigt wird. Das Steuergerät 4 erfaßt den Zustand der Kupplung über einen wahlweise an der Kupplung oder am Kupplungspedal angeordneten Geber 19'. Servogeräte 20 bewirken das Ein- und Auslegen der Gänge durch. Das Steuergerät 4 enthält eine Speichereinheit 5 mit einem nicht-flüchtigen Speicher 6, in dem ein gewünschter Anfahrgang gespeichert werden kann. Darüber hinaus ist ein flüchtiger, sprich löschbarer, Speicher vorhanden, in dem ein für das Steuergerät aktueller vorübergehender Anfahrgang und ebenso der im jeweiligen Augenblick tatsächlich eingelegte Gang gespeichert werden kann. Unter Anfahrgang ist der Gang zu verstehen, der beim Ingangsetzen des Fahrzeugs aus dem Stillstand zu benutzen ist. Beim Getriebe 2 handelt es sich im Prinzip um ein Schaltgetriebe, das mit einer Anzahl ausgestattet ist, die in Abhängigkeit von Signalen vom Steuergerät das Ein- und Auslegen der Gänge bewirken. Die Schaltwählvorrichtung 3 kann zwischen den Stellungen M, A, N, R verstellt werden.
Das Steuergerät 4 kann mit Hilfe verschiedener Geber mit Information über die zutreffenden Fahrverhältnisse gespeist werden und anhand dieser Information entscheiden, welcher Gang benutzt werden soll. Ein erster Geber 7 kann Information über den momentanen Belastungszustand des Motors liefern. Ein weiterer Geber 8 kann dem Steuergerät 4 Information über den eingelegten Gang und andere Parameter wie Fahrpedalstellung und Fahrzeuggeschwindigkeit zuleiten. Über eine Ganganzeige 9 erhält der Fahrer Information teils über den gegenwärtig eingelegten Gang und teils über den kommenden, d.h. vom Schaltwählsystem als nächsten für Einlegen vorgesehenen Gang. In bestimmten Fällen kann auch ein zum Einlegen empfohlener Gang angezeigt werden.
Die Schaltwählvorrichtung 3 ist mit einem Bedienungsorgan 10 in Form eines Bedienhebels ausgerüstet, mit der Bediener dem Steuergerät 4 die erforderliche Information über seine gewünschte Wahl der Schaltart gibt. Wie aus 1 hervorgeht, hat beim Ausführungsbeispiel die Schaltwählvorrichtung 3 die vier Stellungen M, A, N, R mit folgenden Funktionen: N bedeutet Neutralstellung, d.h. kein Gang eingelegt; A bedeutet automatisch ablaufende Schaltvorgänge; M bedeutet manuelles Schalten durch den Bediener; R bedeutet Rückwärtsgang. Der Bediener kann somit durch Bewegen des Bedienhebels 10 in einer ersten Ebene 11 in den zwei entgegegengesetzten und hier in Längsrichtung des Fahrzeugs liegenden Richtungen 111, 112 eine der Stellungen M, A, N, R wählen, wobei der Bedienhebel 10 dann in dieser Stellung verbleibt, bis er vom Bediener erneut verstellt wird.
Der Bedienhebel 10 ist darüber hinaus auch beweglich zwischen zwei Schaltstellungen in einer zweiten, zur ersten Ebene 11 rechtwinkligen Ebene 12, die in diesem Fall quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs liegt. Durch Bewegen des Bedienhebels 10 in dieser zweiten Ebene 12 wird ein Schalten des Ganges bewirkt. Auf diese Weise wird ein schrittweises Heraufschalten bei Hebelbewegung in der einen Richtung und ein schrittweises Herunterschalten bei Hebelbewegung in der anderen Richtung erhalten. Der Bedienhebel 10 hat in der Ebene 12 Federkraftbeeinflussung, die in zur Mittelstellung hin drückt.
Die konstruktive Gestaltung der Schaltwählvorrichtung ist zweckmäßigerweise von der in SE 462 246 angegebenen und außerdem in beiliegender 2 schematisch dargestellten Ausführung. Somit umfaßt der Bedienhebel 10 das elektrische Kontaktorgan 13, das mit dem in der Schaltwählvorrichtung 3 ebenfalls eingebauten elektrischen Kontaktorgan 14 und den daran angeschlossenen Signalleitungen 15 zusammenwirkt und Signale an das Steuergerät 4 übertragen kann, wodurch letzteres Information über die gegenwärtige der Funktionstellungen M, A, N, R erhält. Darüber hinaus ist ein am Bedienhebel 10 angeordnetes Betätigungsteil 16 mit einem ähnlichen Kontaktorgan 17 versehen und kann dadurch Signale über die Schaltstellung des Bedienhebels 10 an das Steuergerät 4 übertragen.
Desweiteren können gemäß der Erfindung über diese Mittel 13–17 in Form von Kontaktorganen und Signalleitungen auch Signale an den nicht-flüchtigen Speicher 6 übertragen werden, in dem ein statischer Anfahrgang gespeichert werden kann.
In 3 und 4 sind zwei Ablaufschemata dargestellt, die nachstehend näher erläutert werden. Der Begriff programmierter statischer Anfahrgang, im weiteren PSS genannt, bezeichnet einen Gang, der im nicht-flüchtigen Speicher 6 des Steuergeräts 4 gespeichert wird. Der Begriff momentaner Anfahrgang, im weiteren MS genannt, bezeichnet den Gang, der vom Steuergerät 4 im einzelnen Fall benutzt wird, aber nicht mit PSS identisch sein muß. Als gewählter Gang, im weiteren SG genannt, wird der vom Bediener oder vom Steuergerät zuletzt gewählte Gang bezeichnet.
3 zeigt schematisch den Verfahrensablauf bei Wahl und Speicherung eines gewünschten PSS. Als Startvoraussetzung gemäß dem Schema wird angenommen, daß das Fahrzeug stillsteht und der Bediener einen neuen PSS wählen will. Weiter muß der Bedienhebel 10 eine andere Stellung als die Stellung M für manuelles Schalten haben. Stillstand des Fahrzeugs kann in diesem Fall auch eine Geschwindigkeit unter einem bestimmten vorgewählten Wert bezeichnen.
In einem ersten Schritt 31 verstellt der Bediener den Bedienhebel 10 in die Funktionsstellung M für manuelles Schalten (SEL M = Stellung M wählen), und in einem zweiten Schritt 32 wird überprüft, ob die Stellung M (M POS = Stellung M) erhalten worden ist. Nun wird in einem Schritt 33 der gewünschte Gang dadurch gewählt, daß mit dem Bedienhebel 10 in der Querrichtung 12 Tastbewegungen (SEL G₁ = Gangwahl G₁) durchgeführt werden. Danach wird der Hebel 10 in einem Schritt 34 über die Automatik-Stellung A zurück in die Neutralstellung N gebracht (A POS → N POS = Stellung N über Stellung A). In einem Schritt 35 wird geprüft, ob die Stellung A eingenommen oder übergangen worden ist (A POS = Stellung A). In einem Schritt 36 wird kontrolliert, ob seit dem Einnehmen der Stellung A eine neue Gangwahl stattgefunden hat (SEL G not SEL G₁ = Gangwahl G ungleich Gangwahl G₁). In dieser Stellung wird außerdem kontrolliert, ob die Bewegung des Bedienhebels 10 auf dem Weg zur Neutralstellung N unterbrochen oder der Bedienhebel in eine andere Funktionsstellung geführt worden ist (POS not N = Stellung nicht N), was im vorliegenden Beispiel zurück in die manuelle Stellung M bedeuten würde. Sollte einer dieser Vorgänge eingetroffen sein, wird die Programmierfolge abgebrochen, und der Bediener muß von Anfang an beginnen (RET = zurück). In einem Schritt 37 wird kontrolliert, ob die Neutralstellung N eingenommen ist und in einem Schritt 38, ob das Fahrzeug noch immer stillsteht (V = 0 = Geschwindigkeit 0). Sollte sich das Fahrzeug nach Schritt 32 bewegt haben, wird der Programmiervorgang abgebrochen (RET = zurück). Danach wird in einem Schritt 39 der gewählte Gang (G₁) als programmierter statischer Anfahrgang (PSS) im Speicher 5 des Steuergeräts 4 gespeichert.
Die vom Bediener auszuführende Programmierfolge umfaßt somit die Verstellung des Bedienhebels 10 in die manuelle Stellung M, in dieser Stellung die Wahl des gewünschten Ganges und danach die Verstellung des Bedienhebels 10 direkt in Neutralstellung N, wodurch der Gang als PSS gespeichert wird.
In der Absicht, die Belastung des nicht-flüchtigen Speichers zu vermindern, kann die Speicherung des PSS zuerst in einem flüchtigen Speicher erfolgen, wo der Gang gespeichert bleibt, bis die Spannung in Verbindung mit dem Stillsetzen des Motors abgeschaltet wird, wonach der PSS automatisch in den nicht-flüchtigen Speicher 6 verlagert wird. Dies führt mit sich, daß ein PSS niemals im nicht-flüchtigen Speicher gespeichert wird, wenn eine Wahl des PSS ohne Abschalten der Spannung stattfindet. Der Bediener wird dennoch immer die Speicherung als dauerhaft auffassen, bis eine Umprogrammierung erfolgt. Dieses Verfahren ist in sich von anderen Anwendungsbereichen her bekannt.
Dadurch, daß bei der oben beschriebenen Programmierfolge der Bedienhebel 10 zwangsläufig in den zwei Richtungen 111, 112 hin- und herbewegt werden muß, vermindert sich die Gefahr einer unbeabsichtigten Umprogrammierung des PSS. Wenn statt dessen der Gang in ein und der gleichen Funktionsstellung M, A, N, R gewählt und gespeichert würde, würde dies zwar eine kürzere Programmierfolge ergeben, aber gleichzeitig die Gefahr einer unbeabsichtigten Umprogrammierung des PSS erhöhen.
In der Absicht, genannte Gefahr noch weiter zu vermindern, gilt gemäß dem Beispiel die Bedingung, daß das Fahrzeug stillsteht, bevor eine Speicherung des PSS stattfinden kann. Als zusätzliche Bedingung kann in einer weiterentwickelten Ausführungsform der Erfindung festgelegt werden, daß sich der Bedienhebel 10 in der Neutralstellung N befinden muß, bevor die Programmierfolge eingeleitet werden kann.
4 zeigt anhand eines Ablaufschemas, welchen Gang das Steuergerät 4 als Anfahrgang wählt, wenn der Fahrer das Fahrzeug ingangsetzen will. Als Startvoraussetzung gilt auch in diesem Fall, daß das Fahrzeug stillsteht.
In einem ersten Schritt 41 wird der PSS vom Steuergerät 4 als MS gesetzt. Gemäß der Erfindung wird auch ein dynamischer Anfahrgang, im weiteren DSG genannt, als PSS + X gesetzt, wobei X einen vorgegebenen Versatzwert bezeichnet.
Der Versatzwert richtet sich nach der Gesamtanzahl Gänge und der Abstufung deren Übersetzungsverhältnisse. Wenn mehr als 8–10 Gänge und zweckmäßigerweise 12 Gänge mit den in 5 gezeigten Übersetzungen benutzt werden, wird der Versatzwert X zweckmäßigerweise auf zwei Gangschritte festgelegt. Wenn PSS der 3. Gang ist, wird DSG somit der 5. Gang.
In einem zweiten Schritt 42 wird der Bedienhebel 10 in die gewünschte Funktionsstellung, in diesem Fall die Automatik-Stellung A oder die manuelle Stellung M, gebracht. In einem Schritt 43 wird überprüft, ob der Bedienhebel 10 die Stellung M, A eingenommen hat.
Wenn der Bediener danach vorübergehend als momentanen Anfahrgang (MS) einen anderen als den programmierten statischen Anfahrgang (PSS) benutzen will, wählt er in einem Schritt 44 den gewünschten Gang auf gleiche Weise wie oben beschrieben, d.h. durch Betätigung des Bedienhebels 10 in Querrichtung. Wenn der Bediener den programmierten statischen Anfahrgang (PSS) benutzen will, entfällt die Umprogrammierung gemäß Schritt 44. In einem Schritt 45 wird als Anfahrgang (MS) der in Schritt 44 gewählte Gang gesetzt, wenn eine manuelle Wahl stattgefunden hat, andernfalls wird der programmierte statische Anfahrgang (PSS) als Anfahrgang beibehalten. In einem Schritt 46 wird kontrolliert, ob sich der Bedienhebel in der Neutralstellung N befunden hat, und wenn dies der Fall war, kehrt der Ablauf in die Ausgangslage zurück. In einem Schritt 47 wird kontrolliert, ob das Fahrzeug stillsteht, und wenn dies der Fall ist, besteht die Möglichkeit zu einer neuen Wahl des Anfahrgangs gemäß Schritt 44. Durch Auskuppeln des Getriebes 2 wird der Anfahrgang, entweder PSS oder ein manuell gewählter MS, eingelegt, und der Fahrer kann im Anfahrgang anfahren, sobald er das Kupplungspedal losgelassen hat.
In den weiteren Schritten in 4 wird erläutert, welcher Gang als Anfahrgang benutzt wird, nachdem das Fahrzeug bei Schritt 47 inganggesetzt worden ist und somit den Zustand des Stillstands verlassen hat.
In den beiden Schritten 48 und 49 wird kontrolliert, ob der Anfahrgang (MS) identisch mit dem programmierten Anfahrgang (PSS) ist. Wenn dies bei Schritt 49 zutrifft, d.h. daß MS nicht größer als PSS (= Schritt 48) bzw. daß MS nicht kleiner als PSS (= Schritt 49) ist, wird dieser Anfahrgang beibehalten, und der Ablauf kehrt zu Schritt 46 zurück.
Wenn der Anfahrgang (MS) bei Schritt 48 höher ist als der programmierte statische Anfahrgang (PSS), wird in einem Schritt 50 kontrolliert, ob seit dem Ablaufbeginn ein Schaltvorgang stattgefunden hat. Hat ein Schaltvorgang stattgefunden, wird in einem Schritt 51 als Anfahrgang (MS) erneut der programmierte statische Anfahrgang (PSS) gesetzt, andernfalls wird der Anfahrgang beibehalten, und der Ablauf kehrt zu Schritt 46 zurück.
Wenn der Anfahrgang (MS) bei Schritt 49 niedriger ist als der programmierte statische Anfahrgang (PSS), wird in Schritt 52 kontrolliert, ob seit dem Ablaufbeginn ein Schaltvorgang stattgefunden hat. War ein höherer Gang eingelegt worden, kehrt der Ablauf zurück zu Schritt 45, und der neue Gang wird als Anfahrgang gesetzt. Wenn kein Schaltvorgang stattgefunden hat oder ein niedrigerer Gang eingelegt worden ist, wird der Anfahrgang beibehalten, und der Ablauf kehrt zu Schritt 46 zurück.
Diese Zyklen können danach stattfinden, entweder bis das Fahrzeug in Schritt 47 stillsteht, wonach ein neuer Anfahrgang vom Bediener gewählt werden kann, oder bis der Bedienhebel 10 in Schritt 46 in Neutralstellung N gebracht wird, wobei der Ablauf zur Ausgangsstellung zurückkehrt.
Aus vorstehender Beschreibung geht somit hervor, daß der Bediener auf Wunsch einen vorübergehenden Anfahrgang wählen kann, indem er beim Start den Bedienhebel 10 in die gewünschte Stellung A, M bringt und dort den gewünschten Gang wählt. Der programmierte Anfahrgang bleibt im Speicher 5 gespeichert und kann bei einem anderen Start wieder benutzt werden.
Weiterhin geht aus der Beschreibung hervor, daß wenn der Bediener einen vorübergehenden Anfahrgang (MS) wählt, der niedriger ist als der programmierte statische Anfahrgang (PSS), wird dieser vorübergehende Gang als Anfahrgang beibehalten, bis ein Heraufschalten stattfindet. Daraufhin wird der neue Gang als Anfahrgang gesetzt, bis er identisch mit dem programmierten Anfahrgang ist. Danach wird erneut der programmierte statische Anfahrgang als Anfahrgang gesetzt. Wenn der Bediener statt dessen einen vorübergehenden Anfahrgang wählt, der höher ist als der programmierte statische Anfahrgang (PSS), wird dieser vorübergehende Gang als niedrigster Anfahrgang beibehalten, bis das Steuergerät ein Heraufschalten von diesem Gang aus steuert, wonach der programmierte statische Anfahrgang erneut als Anfahrgang gesetzt wird.
Auf diese Weise kann der Fahrer z.B. den 5. Gang als vorübergehenden Anfahrgang, während als programmierte statische Anfahrgang z.B. der 2. Gang gesetzt ist, und der dadurch bedingte dynamische Anfahrgang wird, bei einem Versatzwert von 2 Schaltschritten, der 4. Gang. Wenn das Fahrzeug dann im 5. Gang angefahren wird, kann kein Herunterschalten aus diesem Gang erfolgen, solange er nicht ausgelegt worden ist. Sobald das Steuergerät vom 5. Gang auf den 6. oder 7. Gang heraufschaltet, werden der programmierte statische Anfahrgang und der dynamische Anfahrgang als niedrigste Anfahrgänge bei statischen bzw. dynamischen Anfahrverhältnissen erhalten. Ein etwaiges, durch die automatische Gangwahl gesteuertes Herunterschalten aus höheren Gängen als dem 5. Gang erfolgt maximal bis herunter auf den 4. Gang, solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat oder wahlweise solange sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, und maximal bis herunter auf den 2. Gang, wenn der Fahrer den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat oder wahlweise das Fahrzeug zum Stillstand kommt.
Wenn der Fahrer statt dessen den 2. Gang als vorübergehenden Anfahrgang wählt, während als programmierter statischer Anfahrgang z.B. der 4. Gang gesetzt ist und der dadurch bedingte dynamische Anfahrgang bei einem Versatzwert von 2 Schaltschritten, der 6. Gang ist, werden nur von der automatischen Gangwahl veranlaßte Heraufschaltvorgänge freigege ben, bis der eingelegte Gang höher ist als der programmierte statische Anfahrgang, und wenn sich das Fahrzeug in Bewegung befindet, sind nur von der automatischen Gangwahl veranlaßte Heraufschaltvorgänge freigegeben, bis der eingelegte Gang höher ist als der dynamische Anfahrgang ist. Mit dem 4. Gang als PSS und dem 6. Gang als DSG sind somit nur Herunterschaltvorgänge aus Gängen über dem 6. Gang freigegeben, wie sich das Fahrzeug in einer Vorwärtsbewegung befindet oder der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat, während von der automatischen Gangwahl veranlaßte Herunterschaltvorgänge auf den 4. Gang freigegeben sind, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt oder der Fahrer den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat.
Das Steuergerät sollte außerdem so programmiert sein, daß ein Anfahrgang nur innerhalb eines vorgegebenen Intervalls gewählt werden kann. Somit sind z.B. die programmierbaren statischen Anfahrgänge auf die 5 oder 6 niedrigsten Gänge zu begrenzen, wenn die in 5 gezeigte Anzahl Gänge mit den angegebenen Übersetzungsverhältnissen benutzt wird. Der programmierte statische Anfahrgang (PSS) wird auf einen vorgegebenen höchsten Gang begrenzt, der zumindest in der unteren Hälfte der Gesamtanzahl liegt. Hierdurch kann das Steuergerät 4 eine fehlerhafte Wahl eines übermäßig hohen Gangs ignorieren, oder es kann als Anfahrgang ein geeigneter vorgewählte Gang oder der höchste vorgegebene zulässige statische Anfahrgang gesetzt werden. Der höchste zulässige statische Anfahrgang kann dann zweckmäßigerweise ein Übersetzungsverhältnis haben, das ausreicht, um einen leeren Zugwagen ohne Anhänger aus dem Stillstand auf ebener Fahrbahn anzufahren, ohne daß die Kupplung oder der Antriebsstrang dabei übermäßigem Verschleiß oder hoher Beanspruchung ausgesetzt werden.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel darf keine einschränkende Wirkung auf den Erfindungsgedanken haben, da die Erfindung durch eine Anzahl alternativer Ausführungsformen ausgeführt werden kann. Der Fahrer kann in jeder Situation manuell einen anderen als den von der Automatikwahl gewählten Gang wählen, und dies gilt auch für DSG und PSS. Zum Beispiel durch Tastbewegungen des Schalthebels in Querrichtung usw. kann das Steuergerät zur Wahl niedrigerer oder höherer Gänge veranlaßt werden, als die Automatikwahl entsprechend den jeweiligen Fahrverhältnissen wählt. Wenn der Fahrer jedoch eine Fahrtechnik wählt, bei der er die Gangwahl völlig der Automatikwahl überläßt und den Schalthebel nicht betätigt, werden DSG und PSS die niedrigsten Gänge sein, die eingelegt werden können, solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbricht oder das Fahrzeug nicht zum Stillstand gekommen ist bzw. solange der Fahrer den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat oder das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist.

1: Antriebsmotor
2: Getriebe
3: Schaltwählvorrichtung
4: Steuergerät
5: Speichereinheit
6: Nicht-flüchtiger Speicher
7: Geber
8: Geber
9: Ganganzeige
10: Bedienungsorgan
11: Betätigungsebene
12: Betätigungsebene
13: Kontaktorgan
14: Kontaktorgan
15: Signalleitungen
16: Betätigungsteil
17: Kontaktorgan
19: Kupplungspedal
19': Geber
20: Servogerät
111: Betätigungsrichtung
112: Betätigungsrichtung

Claims

Verfahren zur automatischen Anpassung dynamischer Anfahrgänge bei einem vorzugsweise mechanischen, mehrstufigen Fahrzeuggetriebe (2) von dem Typ, der indirekt über ein an einer Schaltwählvorrichtung (3) angeschlossenes Steuergerät (4) betätigt wird, wobei das Steuergerät (4) eine Speichereinheit (5) enthält, in der ein Anfahrgang gespeichert ist, und die Schaltwählvorrichtung (3) zumindest ein von einem Bediener betätigungsbares Bedienungsorgan (10) und zumindest ein vom Bediener betätigungsbares Betätigungsteil (16) für die Gangwahl aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer vordefinierten Programmierfolge der permanent gespeicherte Anfahrgang änderbar ist, wobei der Anfahrgang einen durch die Programmierfolge programmierten statischen Anfahrgang (PSS) umfaßt, der der niedrigste Gang ist, auf den das Steuergerät bei Detektierung eines Stillstands des Fahrzeugs oder einer Unterbrechung des Kraftflusses zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln automatisch herunterschalten kann, und von dem aus das Fahrzeug aus dem Stillstand oder nach Loslassen der Kupplung angefahren werden kann, und teils auch einen dynamischen Anfahrgang (DSG) umfaßt, der automatisch als ein höherer Gang gesetzt wird, der als Versatzschrittwert über dem programmierten statischen Anfahrgang (PSS + X_offset) bestimmt wird, wobei der dynamische Anfahrgang der niedrigste Gang ist, den das Steuergerät durch Herunterschaltvorgänge einlegen kann, solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat oder sich das Fahrzeug in Bewegung befindet.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Anfahrgang der niedrigste Gang ist, den das Steuergerät automatisch einlegt, solange das Fahrzeug eine Geschwindigkeit über einem vorgegebenen Wert, vorzugsweise eine detektierbare niedrigste Geschwindigkeit von mehr als 2 km/h und im Intervall 2–5 km/h hat.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatzschrittwert (X_offset) in einem mehrstufigen mechanischen Getriebe mit mehr als acht und zweck mäßigerweise 10 oder 12 Gängen einer konstanten Anzahl Schaltschritte und vorzugsweise 2 Schaltschritten entspricht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrer durch manuelle Betätigung der Schaltwählvorrichtung (3) momentan niedrigere oder höhere Anfahrgänge als den programmierten statischen Anfahrgang (PSS) erhalten kann, wobei der programmierte statische Anfahrgang (PSS) den niedrigsten automatisch gewählten Gang zum Anfahren aus dem Stillstand oder nach Loslassen der Kupplung darstellt, – wenn das Steuergerät ausgehend von einem momentan gewählten niedrigeren Anfahrgang als dem programmierten Anfahrgang in einen Gang schaltet, der höher als oder gleich wie der programmierte statische Anfahrgang (PSS) ist, – wenn das Steuergerät ausgehend von einem momentan gewählten höheren Anfahrgang als dem programmierten statischen Anfahrgang (PSS) in den nächsthöheren Gang schaltet, und wobei der vom programmierten statischen Anfahrgang (PSS) abhängige dynamische Anfahrgang (DSG) den niedrigsten automatisch gewählten Gang darstellt, den das Steuergerät automatisch durch Herunterschaltvorgänge einlegen kann, solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Auskuppeln unterbrochen hat oder sich das Fahrzeug in Bewegung befindet und nachdem das Steuergerät ausgehend von einem momentan gewählten niedrigeren oder höheren Anfahrgang als dem programmierten statischen Anfahrgang in einen Gang schaltet, der höher als oder gleich wie der programmierte dynamische Anfahrgang (DSG) ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierte statische Anfahrgang (PSS) auf einen vorgegebenen höchsten Gang begrenzt wird, wobei dieser höchste Gang ein Gang zumindest aus der unteren Hälfte der Gesamtanzahl der Gänge ist.
Anordnung zur automatischen Anpassung dynamischer Anfahrgänge bei einem vorzugsweise mechanischen, mehrstufigen Fahrzeuggetriebe (2) von dem Typ, der indirekt über ein an einer Schaltwählvorrichtung (3) angeschlossenes Steuergerät (4) betätigt wird, wobei das Steuergerät (4) eine Speichereinheit (5) enthält, in der ein Anfahrgang gespeichert ist, und die Schaltwählvorrichtung (3) zumindest ein von einem Bediener betätigungsbares Bedienungsorgan (10) und zumindest ein vom Bediener betätigungsbares Betätigungsteil (16) für die Gangwahl aufweist, und wobei am Steuergerät ein Geschwindigkeitsgeber (8) zur Detektierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß – das Steuergerät Mittel, vorzugsweise die Schaltwählvorrichtung (3), umfaßt, mit denen der Fahrer den Anfahrgang ändern kann, wobei dieser Anfahrgang einen programmierten statischen Anfahrgang (PSS) umfaßt, der im Speicher (5) des Steuergeräts gespeichert wird und der niedrigste Gang ist, in den das Steuergerät bei Stillstand des Fahrzeugs oder Betätigung der Kupplung (18) durch den Fahrer automatisch herunterschalten kann, und von dem aus das Fahrzeug nach einem vom Steuergerät (4) über den Geber (8) detektierten Stillstand oder nach Loslassen der Kupplung (18) in Gang gesetzt wird, – daß im Speicher (5) des Steuergeräts ein dynamischer Anfahrgang (DSG) in Abhängigkeit vom programmierten statischen Anfahrgang zuzüglich eines Versatzschrittwerts (X_offset) gespeichert ist, der den niedrigsten Gang darstellt, den das Steuergerät automatisch durch Herunterschaltvorgänge einlegen kann, solange sich das Fahrzeug in Bewegung befindet oder solange der Fahrer nicht den Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe durch Betätigung der Kupplung (18) unterbrochen hat, – und das Steuergerät Mittel (8, 19) zur Verriegelung automatischer Herunterschaltvorgänge in niedrigere Gänge als den statischen Anfahrgang, solange das Fahrzeug stillsteht oder der Fahrer die Kupplung (18) betätigt, und zur Verriegelung automatischer Herunterschaltvorgänge in niedrigere Gänge als den dynamischen Anfahrgang, solange sich das Fahrzeug in Bewegung befindet oder die Kupplung (18) eingekuppelt ist, umfaßt.