EP2082149A2 - Verfahren zum steuern eines automatisierten fahrzeug-schaltgetriebes - Google Patents

Verfahren zum steuern eines automatisierten fahrzeug-schaltgetriebes

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EP2082149A2
EP2082149A2 EP07821172A EP07821172A EP2082149A2 EP 2082149 A2 EP2082149 A2 EP 2082149A2 EP 07821172 A EP07821172 A EP 07821172A EP 07821172 A EP07821172 A EP 07821172A EP 2082149 A2 EP2082149 A2 EP 2082149A2
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EP
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gear
replacement
driver
terminated
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EP07821172A
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English (en)
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Inventor
Rainer Petzold
Mario Steinborn
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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Publication date
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    • F16H2061/1224—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an automated vehicle gearbox according to the preamble of patent claim 1.
  • automated vehicle manual transmissions offer the option of having a gear ratio suitable for the current starting process selected and switched by a transmission control device.
  • different gear ratios are suitable for starting, of which one gear stage is selected as the starting gear stage depending on loading and driving conditions.
  • the predetermined criteria include at least the vehicle mass and the pitch resistance of the vehicle characterizing size, and wherein additionally a maximum allowable value for a slip time and / or a maximum permissible value for a friction work of the starting clutch during the starting process and an engine torque available for starting can be taken into account.
  • the known method further provides to first check the above criteria for a highest, suitable for starting gear ratio and, if the criteria are not met, to continue the review with the next lower gear, etc., until the one gear is found at the criteria are met and found the appropriate gear for starting is found. This gear can then be automatically inserted.
  • the invention has for its object to provide a control method of the type mentioned in the preamble of claim 1, which ensures the occurrence of a system error of the type described above as far as possible vehicle availability.
  • the invention is based on the finding that the ability of the transmission control device to independently select a suitable starting gear and switch, if necessary, should also be usable in the case when a preselected starting gear can not be switched due to errors in the system.
  • the invention is based on a method for controlling an automated vehicle manual transmission during the starting process, wherein a gear is selected and switched by a transmission control device as a function of predetermined criteria.
  • a replacement gear is automatically switched in the event of failure of a gear selected by the driver or by a starting strategy system.
  • the replacement gear may have the following deviations from the intended gear stage:
  • This replacement start-up mode gives the driver sufficient time to react in a suitable manner to the start-up behavior of the vehicle, which is surprising for him, for example by taking back the gas or by deliberately accelerating the gas, as will be described in detail below.
  • the vehicle control device has a shunting mode known per se, in which the vehicle speed is limited, it is provided according to another feature of the invention that this shunting mode is switched as a replacement starting mode.
  • the replacement start-up mode provides a slow torque build-up controlled by the vehicle control device with little or no vehicle movement that the driver can recognize the tendency of the expected vehicle movement and react in a timely manner in a suitable manner.
  • torque oscillations are generated in the drive train, which give the driver a warning that the preselected gear is not available.
  • the torque oscillations can be caused for example by intermittently accelerating the throttle when the starting clutch is closed or by alternately closing and opening the starting clutch while maintaining the fuel supply constant.
  • the replacement start-up mode is maintained for a certain period of time, which gives the driver enough time to respond appropriately to the start-up situation.
  • a period can be a fixed size or, depending on the operating situation, different lengths.
  • the period can be, for example, between 1 second and 5 seconds. If the substituted replacement gear does not correspond to the selected direction of travel, the longest period is to be preferred, this period being noticeably longer for a driver than for a replacement gear corresponding to the preselected driving direction.
  • the invention therefore provides that the replacement start-up mode is terminated after a predetermined period of time and transferred to a normal start-up mode, in which, for example, the vehicle reacts again in the usual way to the accelerator pedal operation.
  • the replacement start-up mode is terminated by a manual control input of the driver and transferred to a normal start-up mode.
  • the control input can be, for example, in a gas return or a passage the accelerator pedal to trigger a kick-down signal or according to another embodiment of the invention by preselecting a new gear consist.
  • step 2 From the driver or a Anfahrstrategiesystem, stored in a transmission control device, a starting gear is preselected in step 2. In step 4 it is decided whether this gear is engaged or not. If the gear is engaged, the process continues in step 6 with a normal start-up mode.
  • the transmission control means selects and shifts a spare gear. It may also be the case that, for example, a forward gear is selected and switched as a substitute gear in a selected reverse direction. This case is particularly critical, so that the driver has to be given enough time to adapt to the unexpected situation and react specifically to it.
  • a replacement starting mode is executed in step 10, in which case a delayed starting sequence independent of the dynamics of an accelerator pedal operation is executed in each case.
  • the replacement start-up mode is terminated either in step 12 after a predetermined period of time or according to step 14 by a control input of the driver and transferred to the normal starting mode 6, in which the vehicle responds, for example, to an accelerator pedal operation in a normal manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeug-Schaltgetriebes beim Anfahrvorgang, wobei durch eine Getriebesteuerungseinrichtung in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien ein Gang ausgewählt und geschaltet wird. Um die Verfügbarkeit des Fahrzeuges auch bei einem Fehler im Schaltsystem so weit wie möglich aufrechtzuerhalten, ist vorgesehen, dass bei Versagen einer vom Fahrer oder einem Anfahrstrategiesystem vorgewählten Gangstufe automatisch ein Ersatzgang geschaltet wird. Um dem Fahrer Zeit zu geben, um auf die unerwartete Anfahrsituation gezielt zu reagieren, wird erfindungsgemäß danach über eine elektronische Fahrzeugsteuerungseinrichtung eine von der Dynamik einer Gaspedalbetätigung unabhängige verzögerte Anfahrsequenz (Ersatz-Anfahrmodus) durchgeführt.

Description

Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeug-Schaltgetriebes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeug-Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Automatisierte Fahrzeug-Schaltgetriebe bieten unter anderem die Möglichkeit, eine für den aktuellen Anfahrvorgang geeignete Gangstufe durch eine Getriebesteuerungseinrichtung auswählen und schalten zu lassen. So sind beispielsweise bei schweren Nutzfahrzeugen mit vielgängigen Stufenwechselgetrieben verschiedene Gangstufen zum Anfahren geeignet, von denen bela- dungs- und fahrzustandsabhängig eine Gangstufe als Anfahr-Gangstufe ausgewählt wird.
So ist aus der EP 1 112 455 B1 ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welchem die vorgegebenen Kriterien zumindest die Fahrzeugmasse und eine den Steigungswiderstand des Fahrzeuges kennzeichnende Größe umfassen, und wobei zusätzlich ein maximal zulässiger Wert für eine Rutschzeit und/oder ein maximal zulässiger Wert für eine Reibarbeit der Anfahrkupplung während des Anfahrvorganges sowie ein zum Anfahren verfügbares Motormoment berücksichtigt werden. Das bekannte Verfahren sieht weiterhin vor, die genannten Kriterien zunächst für eine höchste, zum Anfahren geeignete Gangstufe zu prüfen und, falls die Kriterien nicht erfüllt sind, die Überprüfung mit der nächst kleineren Gangstufe fortzusetzen usw., bis diejenige Gangstufe gefunden ist, bei der die genannten Kriterien erfüllt sind und die zum Anfahren geeignete Gangstufe gefunden ist. Diese Gangstufe kann dann automatisch eingelegt werden.
Eine Fehlermöglichkeit bei automatisierten Schaltgetrieben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art besteht darin, dass aufgrund von Fehlern im System, also aufgrund von mechanischen oder elektrischen Fehlern bzw. wegen fehlender Signale der vom Fahrer oder von einem Anfahrstrategiesystem gewählte Anfahrgang, welcher auch über die Fahrtrichtung entscheiden kann, nicht geschaltet werden kann. Eine ganz allgemein bestehende Forderung besteht darin, dass die Fahrzeugverfügbarkeit möglichst weitgehend erhalten bleiben soll. Dies bedeutet, dass dann, wenn das Fahrzeug rein technisch in der Lage ist anzufahren, dies auch möglich gemacht werden sollte. Die oben genannte Patentschrift sieht für diesen Fall keine Lösung vor.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungsverfahren der im Obergriff des Anspruchs 1 genanten Art zu schaffen, welches beim Auftreten eines Systemfehlers der oben beschriebenen Art eine möglichst weitgehende Fahrzeugverfügbarkeit sicherstellt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Fähigkeit der Getriebesteuerungseinrichtung, selbständig einen geeigneten Anfahrgang auszuwählen und gegebenenfalls zu schalten, auch für den Fall nutzbar sein sollte, wenn ein vorgewählter Anfahrgang aufgrund von Fehlern im System nicht geschaltet werden kann.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeug-Schaltgetriebes beim Anfahrvorgang, wobei durch eine Getriebesteuerungseinrichtung in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien ein Gang ausgewählt und geschaltet wird.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dabei vorgesehen, dass beim Versagen einer vom Fahrer bzw. von einem Anfahrstrategiesystem vorgewählten Gangstufe automatisch ein Ersatzgang geschaltet wird. Dadurch ergibt sich allerdings zunächst für den Fahrer eine überraschende Abweichung vom gewohnten und erwarteten Anfahrverhalten. Der Ersatzgang kann gegenüber der vorgesehenen Gangstufe folgende Abweichungen aufweisen:
- Gangstufe zu hoch.
- Gangstufe zu niedrig.
- Gangstufe entgegen der gewählten Fahrtrichtung.
- Eine Gangstufe ist trotz vorgewählter Neutralstellung eingelegt.
Um zu verhindern, dass die automatische Systemreaktion den Fahrer des Fahrzeuges in eine kritische, für ihn nicht beherrschbare Fahrsituation bringt, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung deshalb vorgesehen, dass nach dem Einlegen eines Ersatzganges über eine elektronische Fahrzeugsteuerungseinrichtung eine von der Dynamik einer Gaspedalbedienung unabhängige verzögerte Anfahrsequenz (Ersatz-Anfahrmodus) durchgeführt wird.
Dieser Ersatz-Anfahrmodus gibt dem Fahrer ausreichend Zeit, in geeigneter Weise auf das für ihn überraschende Anfahrverhalten des Fahrzeuges zu reagieren, beispielsweise durch Gasrücknahme oder durch gezieltes Gasgeben, wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird.
Falls die Fahrzeugsteuerungseinrichtung über einen an sich bekannten Rangiermodus verfügt, bei welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt ist, ist gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass als Ersatz- Anfahrmodus dieser Rangiermodus geschaltet wird.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sieht der Ersatz-Anfahrmodus einen von der Fahrzeugsteuerungseinrichtung gesteuerten langsamen Drehmomentaufbau ohne oder mit nur geringer Fahrzeugbewegung vor, so dass der Fahrer die Tendenz der zu erwartenden Fahrzeugbewegung erkennen und rechtzeitig in geeigneter weise reagieren kann.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass im Ersatz-Anfahrmodus Drehmomentschwingungen im Antriebsstrang erzeugt werden, die dem Fahrer einen Warnhinweis geben, dass die vorgewählte Gangstufe nicht zur Verfügung steht. Die Drehmomentschwingungen können beispielsweise durch stoßweises Gasgeben bei geschlossener Anfahrkupplung oder durch abwechselndes Schließen und Öffnen der Anfahrkupplung bei gleichbleibender Kraftstoffzufuhr verursacht werden.
Im Allgemeinen wird es ausreichen, wenn der Ersatz-Anfahrmodus für einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten wird, welcher dem Fahrer genügend Zeit gibt, in geeigneter Weise auf die überraschende Anfahrsituation zu reagieren. Ein solcher Zeitraum kann eine fest eingestellte Größe oder be- triebssituationsabhängig unterschiedlich lang sein. Der Zeitraum kann beispielsweise zwischen 1 Sekunde und 5 Sekunden betragen. Sofern der eingelegte Ersatzgang nicht der gewählten Fahrtrichtung entspricht, ist der längste Zeitraum zu bevorzugen, wobei dieser Zeitraum für einen Fahrer erkennbar länger ist als bei einem der vorgewählten Fahrtrichtung entsprechenden Ersatzgang.
Die Erfindung sieht demnach vor, dass der Ersatz-Anfahrmodus nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne beendet und in einen Normal-Anfahrmodus überführt wird, bei welchem beispielsweise das Fahrzeug wieder in gewohnter Weise auf die Gaspedalbetätigung reagiert.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Ersatz-Anfahrmodus durch eine manuelle Steuereingabe des Fahrers beendet und in einen Normal-Anfahrmodus überführt wird. Die Steuereingabe kann beispielsweise in einer Gasrücknahme oder einem Durchtreten des Gaspedals bis zum Auslösen eines Kick-Down-Signals oder gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung durch Vorwählen einer neuen Gangstufe bestehen.
Die Erfindung lässt sich anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Diese zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Anhand des Ablaufdiagramms soll ein konkretes Beispiel beschrieben werden. Vom Fahrer bzw. einem Anfahrstrategiesystem, abgespeichert in einer Getriebesteuerungseinrichtung, wird im Schritt 2 eine Anfahr-Gangstufe vorgewählt. Im Schritt 4 wird entschieden, ob diese Gangstufe eingelegt ist oder nicht. Wenn die Gangstufe eingelegt ist, geht das Verfahren im Schritt 6 mit einem Normal-Anfahrmodus weiter.
Wenn im Schritt 4 entschieden wird, dass die vorgewählte Gangstufe nicht eingelegt ist, wählt und schaltet die Getriebesteuerungseinrichtung einen Ersatzgang. Dabei kann auch der Fall eintreten, dass beispielsweise bei einer gewählten Rückwärtsfahrtrichtung als Ersatzgang ein Vorwärtsgang gewählt und geschaltet wird. Dieser Fall ist besonders kritisch, so dass dem Fahrer genügend Zeit gegeben werden muss, sich auf die unerwartete Situation einzustellen und gezielt darauf zu reagieren.
Nach dem Auswählen und Schalten des Ersatzganges wird im Schritt 10 ein Ersatz-Anfahrmodus ausgeführt, bei welchem in jedem Fall eine von der Dynamik einer Gaspedalbedienung unabhängige verzögerte Anfahrsequenz abläuft. Der Ersatz-Anfahrmodus wird entweder im Schritt 12 nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraumes oder gemäß dem Schritt 14 durch eine Steuereingabe des Fahrers beendet und in den Normal-Anfahrmodus 6 überführt, bei welchem das Fahrzeug beispielsweise auf eine Gaspedalbetätigung in normaler Weise reagiert.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern eines automatisierten Fahrzeug-Schaltgetriebes beim Anfahrvorgang, wobei durch eine Getriebesteuerungseinrichtung in Abhängigkeit von vorgegebenen Kriterien ein Gang ausgewählt und geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Versagen einer vom Fahrer oder einem Anfahrstrategiesystem vorgewählten Gangstufe automatisch ein Ersatzgang geschaltet wird, und dass danach über eine elektronische Fahrzeugsteuerungseinrichtung eine von der Dynamik einer Gaspedalbedienung unabhängige verzögerte Anfahrsequenz (Ersatz-Anfahrmodus) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatz-Anfahrmodus einem vorgegebenen Rangiermodus entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatz-Anfahrmodus einen langsamen Drehmomentaufbau ohne oder mit geringer Fahrzeugbewegung umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatz-Anfahrmodus die Erzeugung von Drehmomentschwingungen im Antriebsstrang umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentschwingungen durch stoßweises Gasgeben bei geschlossener Anfahrkupplung verursacht werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentschwingungen durch abwechselndes Schließen und öffnen der Anfahrkupplung bei konstanter Gaszufuhr verursacht werden.
7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatz-Anfahrmodus nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraumes beendet und in einen Normal-Anfahrmodus überführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Ersatzgang nicht der vorgewählten Fahrtrichtung entspricht, der Zeitraum für einen Fahrer erkennbar länger ist als bei einem der vorgewählten Fahrtrichtung entsprechenden Ersatzgang.
9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatz-Anfahrmodus durch eine Steuereingabe des Fahrers beendet und in einen Normal-Anfahrmodus überführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das der Ersatz-Anfahrmodus durch Vorwählen einer neuen Gangstufe durch den Fahrer beendet und in den Normal-Anfahrmodus überführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, das der Ersatz-Anfahrmodus durch eine Gasrücknahme oder durch ein Auslenken des Gaspedals bis zum Auslösen eines Kick-Oown-Signals beendet und in den Normal-Anfahrmodus überführt wird.
EP07821172A 2006-10-24 2007-10-11 Verfahren zum steuern eines automatisierten fahrzeug-schaltgetriebes Withdrawn EP2082149A2 (de)

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