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HINTERGRUND
ZU DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren/system zur
Steuerung der Herunterschaltung in einem wenigstens teilweise automatisierten
mechanischen Getriebesystem. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung die Steuerung der Herunterschaltung in einem automatisierten
mechanischen Fahrzeuggetriebesystem, wobei das Steuerungssystem
Fehlzustände
erfasst, in denen das Steuerungssystem annimmt, dass sich das Getriebesystem
im Leerlauf befindet, während
das Getriebesystem bei einer Synchronisation zur Herunterschaltung
tatsächlich
in einem Gang steht.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Voll-
oder teilautomatisierte mechanische Getriebesysteme zur Verwendung
in Kraftfahrzeugen sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie aus den
US-Patentschriften Nr. 4 361 060, 4 648 290, 4 722 248, 4 850 236,
5 389 053, 5 487 004, 5 435 212 und 5 755 639 ersichtlich. Die Verwendung
von (auch als Kompressionsbremsen, Auspuffbremsen oder Jake-Bremsen
bezeichneten) Motorbremsen oder sonstigen eine Eingangswelle verzögernden
Vorrichtungen, beispielsweise Trägheitsbremsen,
und Getriebesteuerungen, die diese verwenden, ist aus dem Stand
der Technik bekannt, wie aus den US-Patentschriften Nr. 5 086 659,
5 409 432, 5 425 689 und 5 713 445 ersichtlich. Eine Steuerung für automatisierte
mechanische Getriebesysteme, insbesondere eine, bei der ein Schalten
durchgeführt
wird, während die
Hauptkupplung eingerückt
bleibt, wobei die Durchführbarkeit einfacher
und/oder Gangstufen überspringender
Schaltvorgänge
ausgewertet wird, ist aus dem Stand der Technik bekannt, wie aus
den US-Patentschriften Nr. 4 576 065, 4 916 979, 5 335 566, 5 425
689, 5 272 939, 5 479 345, 5 533 946, 5 582 069, 5 620 392, 5 489
247, 5 490 063 und 5 509 867 ersichtlich. Die Druckschrift
EP 0 242 086 A2 ,
die den nächsten
Stand der Technik bildet, beschreibt ein Verfahren zur Steuerung
eines automatisierten mechanischen Getriebesystems, das Sensoren
zur Lieferung von Eingangssignalen verwendet, die das Vorliegen
oder Fehlen eines Getriebeleerlaufzustands, die Drehzahlen des Motors,
der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle, etc. kennzeichnen,
wozu auch eine Erfassung eines Fehlersignals von Gangleerlaufsensoren
und eine Modifikation der Systembetriebslogik hinsichtlich der Toleranz
eines derartigen Fehlers gehört.
Zur Verifikation des korrekten Betriebs des Gangleerlaufsensors, wenn
ein Schaltvorgang gerade nicht durchgeführt wird, wird ein Test durchgeführt, um
zu bestimmen, ob der Gangleerlaufsensor den Zustand des Getriebes
genau wiedergibt. Wenn der Absolutwert der Eingangswellendrehzahl
abzüglich
der Ausgangswellendrehzahl multipliziert mit dem Übersetzungsverhältnis des
gerade eingerückten
Gangs innerhalb von Grenzwerten liegt, die gleich null sind, steht
das Getriebe in einem Gang.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und
3 definiert ist, ergibt ein Steuerungsverfahren und ein Steuerungssystem
für ein
automatisiertes mechanisches Fahrzeuggetriebe, die Bedingungen erfassen,
die eine Herunterschaltung von einer momentan eingelegten Gangstufe
aus kennzeichnen, und Fehlerbedingungen auswerten, unter denen das
Steuerungssystem annimmt, dass sich das Getriebesystem im Leerlauf befindet,
während
das Getriebesystem während
einer Synchronisation zur Herunterschaltung tatsächlich in einem Gang steht.
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Das
Vorstehende wird in einer Ausführungsform
der Erfindung bewerkstelligt, indem (a) eine Motorbeschleunigungsrate
(MB-Rate) während
einer Herunterschaltung, beispielsweise einer automatischen Herunterschaltung,
von einer momentan eingelegten Gangstufe (GR) in eine gewünschte Zielgangstufe
der Herunterschaltung (GRZIEL) bestimmt wird
und (b) festgestellt wird, ob die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate)
kleiner ist als eine freie Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate),
wobei ein falscher oder fehlerhafter Leerlaufzustand erkannt wird,
wenn die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate) kleiner ist als eine
freie Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate). Wenn der falsche bzw.
fehlerhafte Leerlaufzustand erfasst wird, wird das Getriebe in der
momentan eingelegten Gangstufe (GR) gehalten. Wenn der falsche Leerlaufzustand
nicht erfasst wird, wird dem Getriebe gestattet, mit der Synchronisation
zur Herunterschaltung fortzufahren.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines automatisierten mechanischen Getriebesystems, das
die Steuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, in Form eines Blockschaltbilds.
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2 eine
schematisierte Darstellung, die Schaltpunktkennlinien für das Getriebesystem
nach 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung in graphischer Form veranschaulicht.
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3 eine
schematisierte Darstellung der Steuerung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in Form eines Flussdiagramms.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In
der vorliegenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
wird eine bestimmte Terminologie nur zu Beschreibungszwecken verwendet und
soll nicht einschränkend
sein. Die Ausdrücke „aufwärts" bzw. „nach oben", „abwärts" bzw. „nach unten", „(nach)
rechts" und „(nach)
links" beziehen sich
auf Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.
Die Ausdrücke „nach innen" und „nach außen" beziehen sich auf
Richtungen auf die geometrische Mitte der Vorrichtung oder des gerade
beschriebenen Teils von dieser zu bzw. von der Mitte weg. Das Obige
lässt sich
auf Abänderungen der
oben speziell erwähnten
Ausdrücke
und auf Ausdrücke
mit ähnlicher
Bedeutung anwenden.
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Der
Ausdruck „einfaches
Getriebe" wird verwendet,
um ein Geschwindigkeitswechsel- bzw. Gangschaltgetriebe zu bezeichnen,
bei dem der Bediener eine von einer Vielzahl von einzelnen Getriebereduktionen
bzw. -übersetzungen
auswählen kann.
Der Ausdruck „Verbundgetriebe" wird verwendet,
um ein Geschwindigkeitswechselgetriebe zu bezeichnen, das einen
Hauptgetriebeteil oder eine Hauptgetriebegruppe und einen Hilfsgetriebeteil
oder eine Hilfsgetriebegruppe besitzt, die in Reihe verbunden sind,
wodurch die ausgewählte
Gang- bzw. Getriebereduktion oder -übersetzung im Hauptgetriebeteil
weiter mit der ausgewählten
Gangübersetzung bzw.
-reduktion in dem Hilfsgetriebeteil zusammen gesetzt werden kann.
Der Ausdruck „Split-Verbundgetriebe" wird hier dazu verwendet,
ein Verbundgetriebe zu bezeichnen, bei dem das Hilfsgetriebe dazu verwendet
wird, verschiedene auswählbare
Schritte für
Unterteilungen des in dem Hauptgetriebeteil ausgewählten Gangübersetzungsverhältnisses
vorzusehen. Bei einem Verbundgetriebe der Split-Bauart ist die Hauptgetriebegruppe
gewöhnlich
mit relativ weiten Schritten versehen, die durch die Hilfsgruppe
gesplittet oder unterteilt werden. Der Ausdruck „Heraufschalten" bzw. „Hochschalten", wie er hier verwendet wird,
soll das Schalten von einer geringeren Gangübersetzung auf eine höhere Getriebegangübersetzung
bedeuten. Der Ausdruck „Herunterschalten", wie er hier verwendet
wird, soll das Schalten von einer höheren Gangübersetzung auf eine niedrigere Gangübersetzung
bedeuten. Die Ausdrücke „Gang für niedrige
Geschwindigkeit", „niedriger
Gang" und/oder „erster
Gang", wie sie hier
verwendet werden, sollen alle die Getriebeübersetzung bezeichnen, die
für den
Betrieb mit der geringsten Vorwärtsgeschwindigkeit
bei einem Getriebe oder einer Getriebegruppe verwendet wird (d.h.
den Satz von Zahnrädern
mit dem höchsten
Reduktions- bzw. Untersetzungsverhältnis in Bezug auf die Eingangswelle
des Getriebes).
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Eine „ausgewählte Richtung" der Schaltung bezieht
sich auf die Auswahl von entweder einem einfachen oder einem mehrfachen
Heraufschalten oder Herunterschalten von einer speziellen Gangstufe
aus. Der „Versatz" bzw. die „Verschiebung" zwischen Übersetzungen
bzw. Gangstufen bezieht sich auf die Anzahl auswählbarer Übersetzungen bzw. Gangstufen
zwischen zwei gegebenen Übersetzungen
bzw. Gangstufen, wobei beispielsweise der dritte Gang oder die dritte
Gangstufe von dem vierten bzw. dem fünften Gang um eine bzw. zwei Übersetzungen bzw.
Gangstufen in der Herunterschaltrichtung versetzt bzw. verschoben
ist.
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Der
Ausdruck „gesperrtes
Getriebe" bzw. „blockiertes
Getriebe" oder „gesperrte
Getriebegruppe" bzw. „blockierte
Getriebegruppe" soll
ein Geschwindigkeitswechselgetriebe oder eine Geschwindigkeitswechselgetriebegruppe
mit konstantem Eingriff bezeichnen, bei dem bzw. der ein ausgewähltes Zahnrad von
mehreren axial bewegbaren Zahnrädern
in Folge einer axialen Bewegung des ausgewählten Zahnrades aus der neutralen
Position in seine eingerückte
Position und mittels einer elastisch vorgespannten formschlüssigen Kupplung
mit einer Welle drehfest gekoppelt wird. Eine Blockier- bzw. Sperreinrichtung
oder eine Anschlag wird dazu verwendet, einen derartigen Eingriff
zu verhindern, bis die Glieder der formschlüssigen Kupplung im Wesentlichen
in synchroner Rotation sind. Ein derartiger synchroner Zustand wird
durch manuelle und/oder automatische Manipulation der Getriebeeingangs- und/oder
-ausgangswellen erreicht, um ein Durchkreuzen oder Durchqueren des
synchronen Zustands dazwischen zu bewirken. Dies wird jedoch gewöhnlich nicht
durch einen Reibkontakt der ausgewählten Kupplungsglieder erreicht,
der ausreicht, um zu bewirken, dass eines der Kupplungsglieder und die
damit verbundene Vorrichtung sich gemeinsam mit dem anderen Kupplungsglied
drehen. Blockierte Getriebe und/oder Getriebegruppen sind in den US-Patentschriften Nr.
3 799 002, 3 924 484, 4 192 196, 4 440 037 und 4 735 109 veranschaulicht.
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Ein
wenigstens teilweise automatisiertes mechanisches Getriebesystem,
das zur Verwendung in Kraftfahrzeugen vorgesehen ist, ist auf schematisierte
Weise in 1 veranschaulicht. Das automatisierte
Getriebesystem 10 enthält
einen durch Kraftstoffbelieferung gesteuerten/geregelten Motor 12 (wie beispielsweise
einen herkömmlich
bekannten Dieselmotor oder dergleichen), ein mehrgängiges Geschwindigkeitswechselgetriebe 14 und
eine nicht formschlüssige
Kupplung 16 (beispielsweise eine Reibungshauptkupplung),
die zwischen dem Motor und der Eingangswelle 18 des Getriebes
antriebsmäßig eingefügt ist.
Das Getriebe 14 kann in Form eines Verbundgetriebes ausgebildet
sein, das eine Hauptgetriebegruppe aufweist, die mit einer Hilfsgruppe
einer Split- und/oder Rangebauart in Reihe verbunden ist. Getriebe
dieser Art, wie sie vor allem im Zusammen hang mit Schwerlastfahrzeugen
verwendet werden, weisen gewöhnlich
9, 10, 11, 12, 13, 16 oder 18 Vorwärtsgänge auf. Beispiele für derartige
Getriebe sind aus den US-Patentschriften Nr. 5 390 561 und 5 737
978 ersichtlich.
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Eine
Getriebeausgangswelle 20 ragt von dem Getriebe 14 nach
außen
und ist, gewöhnlich
mittels einer Antriebs- oder Gelenkwelle 24, mit den Fahrzeugantriebsachsen 22 antriebsmäßig verbunden.
Die veranschaulichte Reibungshauptkupplung 16 enthält einen
Antriebsabschnitt 16A, der mit der Motorkurbelwelle/ dem
Schwungrad verbunden ist, sowie einen Abtriebsabschnitt 16B,
der an die Getriebeeingangswelle angekoppelt und dazu eingerichtet ist,
mit dem Antriebsabschnitt 16A reibschlüssig in Eingriff zu kommen.
Eine (auch als Eingangswellenbremse oder Trägheitsbremse bezeichnete) Hochschaltbremse 26 kann
dazu verwendet werden, die Drehzahl der Eingangswelle 18 für ein schnelleres Hochschalten
wahlweise zu verzögern,
wie dies allgemein bekannt ist. Eingangswellen- oder Hochschaltbremsen
sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie aus den US-Patentschriften
Nr. 5 655 407 und 5 713 445 ersichtlich.
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Eine
auf einem Mikroprozessor basierende elektronische Steuereinheit
(oder ECU, Electronic Control Unit) 28 ist dazu vorgesehen,
Eingangssignale 30 entgegen zu nehmen und diese gemäß vorbestimmten
logischen Regeln zu verarbeiten, um Ausgangsbefehlssignale 32 an
verschiedene Systemaktuatoren und dergleichen auszugeben. Mikroprozessor
basierte Controller dieser Art sind allgemein bekannt, und ein Beispiel
hierfür
ist aus der US-Patentschrift 4 595 986 entnehmbar.
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Das
System 10 enthält
einen Drehzahlsensor 34 zur Erfassung der Drehzahl des
Motors und zur Bereitstellung eines hierfür kennzeichnenden Ausgangssignals
(ES), einen Drehzahl sensor (36) zur Erfassung der Drehzahl
der Eingangswelle 16 und zur Bereitstellung eines hierfür kennzeichnenden Ausgangssignals
(IS) sowie einen Drehzahlsensor 38, der dazu dient, die
Drehzahl der Ausgangswelle 20 zu erfassen und ein hierfür kennzeichnendes
Ausgangssignal (OS) bereitzustellen. Es kann ein Sensor 40 vorgesehen
sein, um die Einstellung des Fahrpedals zu erfassen und ein hierfür kennzeichnendes Ausgangssignal
(THL) zur Verfügung
zu stellen. Eine Schaltsteuerkonsole 42 kann vorgesehen
sein, um dem Fahrzeugführer
zu ermöglichen,
einen Betriebsmodus des Getriebesystems auszuwählen, und um ein hierfür kennzeichnendes
Ausgangssignal (GRT) zu liefern.
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Wie
bekannt ist, kann die Drehzahl des Motors für den Fall, dass die Kupplung
eingerückt
ist, aus der Drehzahl der Eingangswelle und/oder der Drehzahl der
Ausgangswelle und der Getriebeübersetzung
bei der eingelegten Gangstufe ermittelt werden (ES = IS = OS·GR).
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Alternativ
kann für
Systeme, in denen wenigstens einige der Schaltungen mittels eines
von Hand betätigten
Gangschalthebels 43 gesteuert werden, ein Sensor vorgesehen
sein, um ein Eingangssignal (SL) zu liefern, das die Position des
Gangschalthebels kennzeichnet. Systeme dieser Art umfassen Systeme
mit einer von Hand geschalteten Hauptgruppe und einer automatisierten
Split-Gruppe. Sensoren dieser grundlegenden Art sind aus der US-Patentschrift
5 743 143 ersichtlich.
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Das
System 10 kann ferner Sensoren 44 und 46 zur
Erfassung einer vom Bediener vorgenommen Betätigung der Fahrzeugfußbremse
(die auch als Betriebsbremse bezeichnet wird) bzw. der Motorbremsen
sowie zur Bereitstellung hierfür
kennzeichnender Signale FB bzw. EB enthalten.
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Die
Hauptkupplung 16 kann über
ein Kupplungspedal 48 oder durch einen Kupplungsaktuator 50 steuerbar
sein, der auf von der ECU 28 herrührende Ausgangssignale anspricht.
Alternativ kann ein auf Steuerungsausgangssignale ansprechender
Aktuator vorgesehen sein, der durch Betätigung des Bediener betätigten Kupplungspedals
umgangen bzw. außer
Kraft gesetzt werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Kupplung durch den Bediener steuerbar und wird lediglich
dazu verwendet, das Fahrzeug in Bewegung zu setzen (vgl. US-Patentschriften
Nr. 4 850 236, 5 272 939 und 5 425 568). Das Getriebe 14 kann
einen Getriebeaktuator 52 enthalten, der auf von der ECU 28 herrührende Ausgangssignale
anspricht und/oder an die ECU 28 Eingangssignale übermittelt,
die seine gewählte
Stellung kennzeichnen. Schalteinrichtungen dieser Art, die häufig von
der Bauart der so genannten X-Y-Schaltung ausgeführt sind, sind aus dem Stand
der Technik bekannt, wie aus den US-Patentschriften Nr. 5 305 240 und 5
219 391 ersichtlich, deren Beschreibungen hier durch ausdrücklichen
Verweis mit aufgenommen sind. Der Aktuator 52 kann die
Haupt- und/oder Hilfsgruppe des Getriebes 14 schalten.
Der eingerückte
oder ausgerückte
Zustand der Kupplung 16 kann mittels eines (nicht veranschaulichten)
Stellungssensors erfasst werden oder. lässt sich durch Vergleich der
Drehzahlen des Motors (ES) und der Eingangswelle (IS) ermitteln.
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Die
Kraftstoffbelieferung des Motors wird vorzugsweise durch einen elektronischen
Motorcontroller 54 gesteuert/geregelt, der Befehlssignale
von der ECU 28 entgegennimmt und/oder Eingangssignale für diese
zur Verfügung
stellt. Vorzugsweise kommuniziert der Motorcontroller 54 über einem
einem Industriestandard entsprechenden Datenlink DL, der gemäß einem
allgemein bekannten Industrienormprotokoll, wie beispielsweise SAE
J1922, SAE 1939 und/oder ISO 11898, betrieben wird. Die ECU 28 kann
innerhalb des Motorcontrollers 54 integriert sein.
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Bekanntermaßen muss
die ECU 28 für
automatisiertes Umschalten bestimmen, wann Heraufschaltungen und
Herunterschaltungen erforderlich sind und ob ein einzelner oder
ein Gangstufen überspringender
Schaltvorgang erwünscht
ist (vgl. US-Patentschriften
Nr. 4 361 060, 4 576 065, 4 916 979 und 4 947 331).
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2 zeigt
eine graphische Darstellung von Schaltpunktkennlinien, die verwendet
werden, um zu bestimmen, wann Schaltbefehle von der ECU 20 an den
Schaltaktuator 52 ausgegeben werden sollten. Die durchgezogene
Linie 60 zeigt die standardmäßige Hochschaltkennlinie, während die
durchgezogene Linie 62 die Standardkennlinie für das Herunterschalten
veranschaulicht. Wie bekannt ist, sollte für den Fall, dass das Fahrzeug
rechts von der Hochschaltkennlinie 60 betrieben wird, eine
Hochschaltung des Getriebes 14 angefordert werden, während für den Fall,
dass das Fahrzeug links in Bezug auf die Herunterschaltkennlinie
betrieben wird, ein Herunterschaltvorgang befohlen werden sollte.
Falls das Fahrzeug innerhalb des zwischen den Kennlinien 60 und 62 festgelegten
Bereiches betrieben wird, ist kein Schalten des Getriebes erforderlich.
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Die
Schaltpunktkennlinie 60 stellt graphisch diejenigen Motordrehzahlen
dar, bei denen für
verschiedene Grade der Drossel-/Fahrpedaleinstellung (d.h. Gasanforderung)
Hochschaltvorgänge
aus einer momentan eingelegten Gangstufe (GR) angezeigt oder erforderlich
sind (ESU/S)
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Die
Schaltpunktkennlinie 62 stellt graphisch diejenigen Motordrehzahlen
(ESD/S) bei unterschiedlichen Graden der
Fahrpedal-/Drosselstellung dar, bei denen eine Herunterschaltung
aus einer momentan eingelegten Gangstufe (GR) in eine niedrigere
Gangstufe (GR-N, N = 1,2,3) angezeigt bzw. erforderlich ist. Aus
dem Stand der Technik (vgl. Strichlinie 64) ist es bekannt,
dass die Motordrehzahl zum Herunterschalten mit einer Erhöhung der
Drossel-/Fahrpedalstellung (d.h. einer erhöhten Fahreranforderung an Motordrehzahl
und Drehmoment) ansteigt.
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In
der vorliegenden Erfindung ist eine stufen- bzw. schrittweise Erhöhung des
Wertes von ESD/S oberhalb eines vorbestimmten
Fahrpedal-/Drosseleinstellwertes 66 vorgesehen, der bei
einer Verstellung von ungefähr
80% bis 100% ausgewählt
ist. Kurz gesagt, falls THL < 80%–100%, wird
angenommen, dass ein Leerlauf- bzw. Auslauf-Herunterschaltzustand
existiert, während
oberhalb dieses Wertes angenommen wird, das ein Antriebsleistungs-Herunterschaltzustand
existiert.
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Es
ist allgemein bekannt, dass die Schaltpunktkennlinien 60 und 62 alle
oder teilweise unter verschiedenen Betriebsbedingungen einer Bewegung
bzw. Verschiebung unterworfen sind.
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Entsprechend
der Steuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung erhöht
das System, falls ein Herunterschalten von einer momentan eingelegten Gangstufe
(GR) aus erforderlich ist, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle
auf die neue synchrone Drehzahl für die gewünschte Herunterschalt-Zielgangstufe
(GRZIEL). Dieser Herunterschaltzustand kann
herbeigeführt
werden, indem entweder ein Arbeitsablauf zur Identifizierung der
gewünschten
Herunterschalt-Zielgangstufe (GRZIEL) eingeleitet
oder das Motordrehmoment gesteuert wird, um die gewünschte Drehzahl
der Getriebeeingangswelle 18 hervorzurufen. Normalerweise
führt die
Herunterschaltbedingung zu einer Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate)
oder nahezu der freien Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate). Wenn
jedoch das System 10 sich in einem falschen Leerlaufzustand
bzw. Fehlleerlaufzustand befindet (d.h. das System 10 annimmt,
dass das Getriebe 14 im Leerlauf steht, während das
Getriebe 14 tatsächlich
während der
Herunterschaltbedingung in einem Gang steht) dann kann die Erhöhung der
Drehzahl eine ggf. unerwünschte Situation
ergeben. Es sollte bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung
auf eine beliebige Herunterschaltbedingung oder einen beliebigen
Herunterschaltzustand, beispielsweise ein Herunterschalten unter
Antriebsleistung, ein automatisches Herunterschalten, eine Bedingung
eines automatischen Herunterschaltens unter Antriebsleistung oder
dergleichen, angewandt werden kann.
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Allgemein
ergibt ein Verfahren der vorliegenden Verfahren zur Erfassung eines
fehlerhaften bzw. Fehl-Leerlaufzustands des Systems 10 und
nimmt geeignete Aktionen vor, wenn ein Fehl-Leerlaufzustand erfasst
wird. Wenn ein Fehl-Leerlaufzustand auftritt, ist die Motorbeschleunigung
(MB), d.h. die Änderungsrate
der Motordrehzahl (ES) in Abhängigkeit
von der Zeit, durch die zusätzliche
Masse des Fahrzeugs begrenzt. Durch Überwachung und Vergleich mit
einer freien Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate) während einer
Synchronisation für
eine Herunterschaltung kann ein Fehl-Leerlaufzustand erfasst werden,
so dass eine geeignete Aktion vorgenommen werden kann.
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Die
Steuerungslogik gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist speziell in Form eines Flussdiagramms
in 3 beginnend in einem Startpunkt 3.1 veranschaulicht.
Gemäß der Steuerungslogik
der vorliegenden Erfindung tritt eine Motorverstärkung für eine automatische Herunterschaltung
in Punkt 3.3 auf, wenn das Ausgangssignal (GRT)
von der Schaltsteuerungskonsole 42 in Punkt 3.2 eine
neutrale Stellung anzeigt.
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Während einer
automatischen unter Antriebsleistung durchgeführten Herunterschaltung in die
gewünschte
Herunterschalt-Zielgangstufe (GRZIEL) wird die Motorbeschleunigung (MB),
d.h. die Änderungsrate
der Motordrehzahl (ES) als Funktion der Zeit, durch die ECU 28 überwacht
und/oder aufgezeichnet, um die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate)
zu berechnen, wie dies im Punkt 3.4 veranschaulicht ist.
Anschließend
vergleicht die ECU 28 die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate)
mit der freien Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate), wie dies in
dem Entscheidungspunkt 3.5 veranschaulicht ist. Die freie
Motorbeschleunigungsrate ist als ein vordefinierter Wert definiert,
der von dem Motorhersteller abhängig
ist und für
alle Hersteller nicht stets der gleiche ist. Die freie Motorbeschleunigungsrate kann
auch ein erlernter Wert sein, nachdem der Hersteller (oder dergleichen)
einen anfänglichen
Wert festgelegt hat. Gewöhnlich
beträgt
die freie Motorbeschleunigungsrate beispielsweise ungefähr 1200 U/min/s.
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Falls
die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate) kleiner ist als die freie
Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate), wird ein Fehl-Leerlauf bzw.
falscher Leerlauf erkannt, ein Fehlerzustand festgesetzt, und das
Getriebe 14 wird in der momentanen eingelegten Gangstufe
(GR) gehalten, wie dies in Punkt 3.6 veranschaulicht ist.
In anderen Worten wird, falls die Differenz zwischen der freien
Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate) und der Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate)
größer ist
als ein vorbestimmter Wert, ein Fehl-Leerlauf erfasst und die geeignete
Aktion vorgenommen. Falls die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate) nicht kleiner
ist als die freie Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate) wird anschließend, wie
dies in Punkt 3.7 veranschaulicht ist, der Herunterschaltvorgang
fortgesetzt, bis das Getriebe 14 die Zielgangstufe (GRZIEL) erreicht. Die Steuerungslogik endet
im Endpunkt 3.8.
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Obwohl
die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate) und die freie Motorbeschleunigungsrate (FMB-Rate)
verwendet werden können,
um einen Fehl-Leerlaufzustand zu detektieren, können auch andere externe Ereignisse,
wenn beispielsweise der Motor in einem verminderten oder herabgesetzten Modus
arbeitet oder ein fehlerhaftes oder stockendes Motor-/Auspuffbremssystem,
die Motorbeschleunigungsrate (MB-Rate) beeinflussen.
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Demgemäß ist ersichtlich,
dass ein verbessertes Steuerungssystem/-verfahren zur Steuerung einer
Herunterschaltung in einem wenigstens teilweise automatisierten
mechanischen Getriebesystem in einem Fahrzeug geschaffen ist.
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Während die
Erfindung ausdrücklich
in Verbindung mit ihren bestimmten speziellen Ausführungsformen
beschrieben worden ist, versteht es sich, dass dies lediglich einer
Veranschaulichung dient und keine Beschränkung bezweckt und dass der
Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche
soweit ausgelegt werden sollte, wie ES der Stand der Technik zulässt.