DE60003967T2

DE60003967T2 - Verfahren zur automatischen Auswahl einer Getriebe-Schaltstrategie beim Bergabfahren

Info

Publication number: DE60003967T2
Application number: DE2000603967
Authority: DE
Inventors: Christian Taffin; Jean-Pierre Arbona
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: EP1041314B1; FR2791751B1; FR2791751A1; EP1041314A1; DE60003967D1; ES2198259T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung von Getrieben für Kraftfahrzeuge.
Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zur automatischen Anpassung eines Getriebes für die Fahrt eines Kraftfahrzeuges auf einer Gefällstrecke, dessen Gangwechselvorgänge von wenigstens einer ersten Vorschrift für den Gangwechsel bei Normalfahrt gesteuerten werden.
Dieses Verfahren eignet sich sowohl für automatische Umlaufgetriebe als auch für automatisierte Getriebe und stufenlose Getriebe oder CVT-Getriebe.
Wenn ein automatisches oder automatisiertes Getriebe über mehrere Vorschriften für den Gangwechsel verfügt, die von seinem Rechner angesteuert werden können ohne Zutun des Fahrers und als Funktion der Fahrbedingungen des Fahrzeuges und/oder des Verhaltens des Fahrers, wird üblicherweise von auto-adaptiven Vorschriften für den Gangwechsel gesprochen, das heißt von Vorschriften für den Gangwechsel, die nicht bereits festgelegt sind, sondern die sich automatisch an die Fahrbedingungen des Fahrzeuges und/oder an das Verhalten des Fahrers anpassen.
Bei den herkömmlichen auto-adaptiven Vorschriften wird das Fahren auf einer Gefällstrecke, das meist durch die Ruhestellung des Gaspedals festgestellt wird, vom Rechner als nicht-sportliches Fahren bewertet, da der Fahrer das Gaspedal nicht betätigt. Aus diesem Grund wählt der Rechner normalerweise bei Fahrt auf einer Gefällstrecke eine sogenannte Eco-Vorschrift aus, bei der die Kurven für den Gangwechsel in Richtung niedrigerer Drehzahlen verschoben sind um dergestalt den Verbrauch an Kraftstoff zu Lasten des Bremsmomentes des Motors zu senken.
Diese Strategie führt also zu einer Verringerung des Bremsmomentes des Motors während der Fahrt auf einer Gefällstrecke, obwohl es wünschenswert ist, dieses zu erhöhen, sodass die bestehenden Anpassungen für die Fahrt auf Gefällstrecken zu wünschen übrig lassen.
Bei einer bekannten Anordnung, wie sie insbesondere in der EP 0 638 742 beschrieben ist, deren Verfahren dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, erfolgt die Berechnung der Neigung einer Strasse ausgehend von der Differenz zwischen einer Nominalbeschleunigung des Fahrzeuges, festgestellt auf der Basis der Nominalmasse des Fahrzeuges in der Ebene und einer gemessenen Beschleunigung, die aus der Geschwindigkeit des Fahrzeuges abgeleitet wird.
Ohne besondere Maßnahmen ist die Berechnung dieser Differenz auf Grund der Bremsung des Fahrzeuges unmöglich, da die Berechnung des Gefälles der Strasse mit der oben beschriebenen Methode nicht durchführbar ist, sowie der Fahrer einen Bremsvorgang einleitet, wodurch es auch nicht mehr möglich ist, die Vorschriften für den Gangwechsel bei Fahren auf einer Gefällstrecke anzupassen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahren auf steilen Gefällen festzustellen, selbst bei Bremsvorgängen des Fahrers, zur automatischen Bildung eines Bremsmomentes durch den Motor bei derartigen Fahrbedingungen.
Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, die Neigung der Strasse bei Abwesenheit eines Bremsvorgang und während eines Bremsvorganges, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeuges stabil ist, zu schätzen und eine zweite Vorschrift für den Gangwechsel als Funktion dieser Schätzung zu verwenden oder nicht, die der Fahrt auf der Gefällstrecke entspricht und die ein Bremsmoment durch den Motor zur Verfügung stellt.
Die Neigung der Strasse kann insbesondere dadurch geschätzt werden, dass der Fahrwiderstand des Fahrzeuges durch Messung der Bremszeit bestimmt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels hervor im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung, wobei in der einzigen Figur die wesentlichen Schritte des Verfahrens zusammen gefasst sind.
Diese Strategie wertet Informationen aus, die von den folgenden eingebauten Fühlern stammen: einem Fühler für die Geschwindigkeit Vieh des Fahrzeuges bei Vorwärtsfahrt, einem Fühler für den eingelegten Gang im Getriebe, einem Fühler für die Motorlast ( Messung des vom Motor abgegebenen Drehmomentes oder der Stellung der Drosselklappe) und einem Zustandsfühler für die Bremsen (0 oder 1).
In herkömmlicher Weise wird die Neigung der Strasse geschätzt ausgehend von einer Berechnung des Fahrwiderstandes Fresistant des Fahrzeuges. Die vorgeschlagenen Messungen erlauben jedoch eine ausreichend zuverlässige Schätzung der Neigung nicht nur bei Abwesenheit eines Bremsvorganges, sondern auch während eines Bremsvorganges, wenn die Geschwindigkeit Vieh des Fahrzeuges stabil ist, wobei diese letztere Situation festgestellt wird, wenn die gemessene Beschleunigung γ_m des Fahrzeuges, die durch Ableitung von Vieh erhalten wird, Null ist. Die verwendete Strategie besteht in der Tat darin, anzunehmen, dass, wenn V_veh konstant ist bei Betätigung der Bremsen diese nicht dazu verwendet werden, das Fahrzeug zu verlangsamen, sondern zu verhindern, dass das Fahrzeuge auf der Gefällstrecke beschleunigt, woraus die Fahrt auf einer Gefällstrecke bestimmt wird.
Der Fahrwiderstand wird geschätzt ausgehend von der Differenz zwischen einem berechneten Wert γ_c der Beschleunigung des Fahrzeuges und einem permanent gemessenen Wert der Beschleunigung γ_m (siehe Schritt 1). Gemäss der Erfindung wird die Differenz Δγ = γ_c-γ_m berechnet, wenn die Bremsen nicht betätigt werden (F = 0), oder wenn die Bremsen betätigt werden (F = 1), die gemessene Beschleunigung Null ist ( | γ_m | < γ_seuil) und Δγ abnimmt (siehe Schritt 2). In allen anderen Fällen wird die Differenz Δγ nicht mehr berechnet und verbleibt auf ihrem ursprünglichen Wert. Die Berechnung von γ_c (siehe Schritt 3) kann insbesondere mitder nachstehend angegebenen Methode erfolgen, ohne dass dies jedoch unabdingbar ist: γc = rap(N).Cmoteur/Rayon.Masse – ½ p.Scx. Vveh 2/Masse.g.k – dVveh/dtwobei:
rap(N) das Übersetzungsverhältnis ist, mit dem das Rad durch den Gang N beaufschlagt wird, C_moteur das Motormoment ist, das direkt eingeht oder berechnet wird aus beispielsweise der Stellung der Drosselklappe und der Drehzahl des Motors, α_pap und N_moteur, Rayon der Radius des Rades ist, Masse das Leergewicht des Fahrzeuges plus zwei Personen ist, p die Dichte der Luft ist, Scx der der Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeuges ist, g die Schwerkraft ist (g = 9,81 m/sec²) und k der Rollwiderstand ist.
Wie oben dargelegt, erfolgt die Berechnung des Fahrwiderstandes F_resistant wenn die Bedingungen im Schritt 2 erfüllt sind.
Während eines Bremsvorgangs wird der Fahrwiderstand verringert durch einen Korrekturfaktor, der eine Funktion der Bremszeit t ist ( siehe Schritt 5 ), wie folgt: Fresistant = Δγ – f (t)wobei f(t) Null ist bei Abwesenheit eines Bremsvorgangs und während eines Bremsvorgangs mit der Zeit zunimmt. Da Fresistant von der Neigung α der Strasse abhängt, gilt für α: Fresistant = Masse.g.αwobei der Wert α der Neigung direkt aus Fresistant abgeleitet wird.
Auf der Grundlage dieser Berechnungen schlägt die Erfindung vor, Gefälle festzustellen durch einen Vergleich von Fresistant mit geeigneten Eingangs- und Ausgangsschwellwerten und eine besondere Vorschrift für den Gangwechsel während der Fahrten auf Gefällstrecken anzuwenden oder zu verwerfen, unter Zuhilfenahme des vom Moor stammenden Bremsmomentes, je nach dem Ergebnis dieses Vergleichs.
Damit wird also F_resistant mit einem ersten Schwellwert oder Eingangsschwellwert S1 verglichen (siehe Schritt 6), der eine Funktion der Bremszeit ist und mit einem zweiten Schwellwert oder Ausgangsschwellwert S2 (siehe Schritt 8), der größer als S1 ist und der unabhängig von der Bremszeit ist.
Gemäss der Erfindung wird die besondere Vorschrift für die Gangwechsel bei Fahrten auf einer Gefällstrecke verwendet, wenn Fresistant kleiner ist als der erste Schwellwert S1 (siehe Schritt 7), während die gleiche Vorschrift verworfen wird, wenn Fresistant größer wird als der zweite Schwellwert S2 (siehe Schritt 9).
Die Tatsache, dass die Differenz der Beschleunigung Δγ sowohl bei Abwesenheit von Bremsvorgängen, als auch bei Vorhandensein von Bremsvorgängen, bei denen die gemessene Beschleunigung Null ist, berechnet wird, wobei im letzteren Fall der Wert von Fresistant um einen Korrekturfaktor verringert wird, der eine Funktion der Zeit f(t) ist, ermöglicht eine Schätzung der Neigung der Strasse, die ausreichend zuverlässig ist auch bei Bremsvorgängen auf steilen Gefällstrecken.
Die Erfindung bietet also die Möglichkeit, eine besondere Vorschrift für den Gangwechsel für Fahrten auf steilen Gefällstrecken einzusetzen auf der Grundlage einer Schätzung der Neigung der Strasse, die von der Notwendigkeit, eine Bremsung des Fahrzeuges durchzuführen, befreit, oder aber diese besondere Vorschrift zu verwerfen mit der gleichen Zuverlässigkeit hinsichtlich der Feststellung einer fehlenden Straßenneigung. Wie bereits oben ausgeführt, wird die vorgeschlagene Strategie in der elektronischen Steuerung für ein automatisches oder für ein automatisiertes Getriebe eingesetzt, die aus mehreren Vorschriften für einen automatischen Gangwechsel auswählt als Funktion von Kriterien, für die Fahrbedingungen und für das Fahrverhalten des Fahrzeuges.

Claims

Verfahren zur automatischen Anpassung eines Getriebes für ein Kraftfahrzeug an Gefällstrecken, dessen Gangwechselvorgänge von wenigstens einer ersten Vorschrift für den Gangwechsel bei Normalfahrt und von einer zweiten besonderen Vorschrift für den Gangwechsel bei Fahrten auf Gefällstrecken gesteuert werden, die ein Motorbremsmoment hervorruft, wobei das Verfahren Schritte aufweist für das Schätzen der Neigung der Strasse ausgehend von einer Berechnung des Fahrwiderstandes und einer Verwendung oder nicht der zweiten Vorschrift für den Gangwechsel als Funktion der Schätzung, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwiderstand geschätzt wird durch Berechnung der Differenz (Δγ) zwischen einem berechneten Wert (γ_c) der Beschleunigung des Fahrzeuges und einem gemessenen Wert (γ_m) der Beschleunigung, wenn die Bremsen nicht betätigt werden oder wenn die Bremsen betätigt werden und dabei die gemessene Beschleunigung (γ_m) Null ist, wobei in allen anderen Fällen der Wert dieser Differenz beibehalten wird.
Verfahren zur Anpassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzung des Fahrwiderstandes des Fahrzeuges die Bremszeit (t) berücksichtigt.
Verfahren zur Anpassung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vorschrift für den Gangwechsel angewendet wird, wenn der Fahrwiderstand F_resistant kleiner als ein erster Schwellwert (S1) ist
Verfahren zur Anpassung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert (S1) eine Funktion der Bremszeit (t) ist.
Verfahren zur Anpassung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vorschrift für den Gangwechsel verworfen wird, wenn der Fahrwiderstand ( Fresistant) größer als ein zweiter Schwellwert (S2) ist .
Verfahren zur Anpassung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert (S2) größer als der erste Schwellwert (S1) und unabhängig von der Bremszeit (t) ist.
Verfahren zur Anpassung nach Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwiderstand (Fresistant) um eine Funktion der Bremszeit (t) verringert wird.
Verfahren zur Anpassung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrwiderstand (Fresistant) gleich der Differenz zwischen der berechneten Beschleunigung (γ_c) und der gemessenen Beschleunigung (γ_m) des Fahrzeuges ist, wobei diese Differenz bei auftretenden Bremsvorgängen durch einen Wert verringert wird, der eine Funktion der Bremszeit (t) ist.