WO2002086355A1 - Verfahren zum steuern und/oder regeln eines automatisierten getriebes eines fahrzeuges - Google Patents

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    • F16H59/18—Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling and / or regulating an automated transmission of a vehicle, in particular a motor vehicle, in which a gear change strategy is determined by at least one shift characteristic.
  • Automated transmissions are particularly known from vehicle technology, with which automation of a drive train of a vehicle is made possible.
  • the known method is used to implement a suitable gear change strategy based on a shift characteristic. It is usually provided that the gear change strategy of the known method is determined as a function of a shifting characteristic curve, with the engine already being able to deliver a lot of torque with only a small actuation of the pedal, in order to give the driver the impression of particular sportiness. As a result, the engine torque can then only be increased to a lesser extent when the pedal is pressed harder by the driver.
  • a driver's desire to accelerate can result in the known method being switched to a gear that is too high too soon, or a gear that is too low would be held for too long with a low engine torque and a lower acceleration requirement. Overall, this leads to unfavorable fuel consumption when using the known method in a vehicle.
  • part-load upshifts with low pedal values can lead to unfavorable pendulum shifts.
  • gear change strategy of the known method it can happen that, for example, with a full engine torque but a medium pedal position, a low gear is held too long, or a downshift does not take place disadvantageously with a kick-down and a high engine torque. Accordingly, an uncomfortable downshift can occur when choosing a gear with a low-speed part-load tip-in. consequence of the aggressive engine behavior, even though there is only slight pedal actuation.
  • the gear change strategy in the known method is therefore incalculable for the driver. Overall, this leads to a loss of comfort for the driver of a vehicle. the known method is used.
  • the invention has for its object to provide a method for controlling and / or regulating an automated transmission of a vehicle, in which the gear change strategy is further optimized and the aforementioned disadvantages are avoided.
  • the gear change strategy is determined by evaluating at least one shift characteristic, taking suitable input variables into account.
  • an optimal gear change strategy can be created.
  • this leads to an increase in the stability of the tuning of the automated transmission against changes in the engine characteristics of the vehicle.
  • the influence of acceleration on the gear change strategy can also be made considerably more stable in the method according to the invention.
  • the engine torque desired by the driver can be taken into account more strongly and reproducibly within the gear selection in order to optimize consumption.
  • An optimal gear change strategy can thus be specified with the method according to the invention.
  • a further development of the present invention can provide that a gear selection strategy is used in the method according to the invention, in which the gear is determined by shifting characteristic curves, the input variable being, for example, a mixed variable consisting of at least one pedal value and at least one driver's desired torque.
  • the input variable being, for example, a mixed variable consisting of at least one pedal value and at least one driver's desired torque.
  • other input variables can also be used in the method according to the invention in order to further optimize the method according to the invention.
  • the mixed variable used in the gear change strategy is essentially dependent on the pedal value for large pedal values and essentially depends on the driver's desired torque for smaller pedal values. It is also conceivable that in the method according to the invention the mixed variable is dependent on other input variables and / or parameters and can be suitably changed in order to ensure an optimal gear change strategy for the method according to the invention.
  • the driver's request is sufficiently taken into account when determining the gear change strategy of the method according to the invention. Accordingly, a mixed variable is determined, the characteristic of which is, for example in the case of large pedal positions, to reflect the pedal position which is significant in this case for the driver's wish, e.g. then the driver's desired torque can come to the fore at low pedal positions or pedal values.
  • a mixed variable is determined, the characteristic of which is, for example in the case of large pedal positions, to reflect the pedal position which is significant in this case for the driver's wish, e.g. then the driver's desired torque can come to the fore at low pedal positions or pedal values.
  • other suitable dependencies between the gear selection strategy and the influencing variables can also be provided in the method according to the invention.
  • the mixed quantity as an argument e.g. is used to evaluate one and / or several switching characteristics and thus replaces the pure pedal value or another influencing variable as an argument.
  • PW MAX maximum pedal value in%
  • the maximum pedal value indicates up to which pedal value the engine torque may have an influence on the gear change strategy of the method according to the invention.
  • the NENNER as a parameter specifies how the torque influence is intended when determining a suitable gear change strategy. For example, if the denominator is large, there may be a slight influence of the engine torque in the gear change strategy. It is of course also conceivable that other parameters can be used in the method according to the invention, e.g. to change the influence of torque appropriately.
  • a value in the range of 70 is used for the maximum pedal value.
  • this information is only to be seen as an example. It's through from conceivable that other suitable values for the maximum pedal value can also be used in the method according to the invention.
  • approximately 3,000 can preferably be selected as the value for the NENNER used as a parameter. This is also to be seen here as an example, so that the value can of course also be suitably varied in order to further optimize the method according to the present invention overall.
  • the method according to the invention can be used both in automated transmissions (ASG) and in transmissions with automated clutch (EKM). Of course, this method can also be used with other gear systems.
  • transmissions with continuously adjustable transmission ratios can also be advantageous.
  • a control system is provided in which the change in gear stage is not controlled as a function of argument and speed but rather the set engine speed as a function of argument and speed.
  • a mixed variable A can contain a braking torque, for example by evaluating a brake pressure sensor, as is usually the case with ABS control units, and can be detected via CAN, the value range of A being correspondingly continuously expanded negatively.
  • the braking torque can be qualitatively evaluated by an actuation display of the brake, for example by means of a brake light switch.
  • the argument is shown in a three-dimensional representation as a function of the driver's desired torque MM and the pedal value PW.
  • A PW x (PW_MAX - PW) x (MM - PW) ./. NENNER + PW with
  • the value 70 was selected for the maximum pedal value PW_MAX as a parameter in this representation.
  • the value 3,000 was set for the NENNER as a parameter.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, vorgeschlagen, bei dem eine Gangwechselstrategie durch wenigstens eine Schaltkennlinie bestimmt wird. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass bei der Bestimmung der Gangwechselstrategie zur Auswertung wenigstens einer Schaltkennlinie als Eingangsgrösse zumindest ein Pedalwert und/oder ein Fahrerwunschmoment berücksichtigt wird.

Description

Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines
Fahrzeuges
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine Gangwechselstrategie durch wenigstens eine Schaltkennlinie bestimmt wird.
Aus der Fahrzeugtechnik sind insbesondere automatisierte Getriebe bekannt, mit denen eine Automatisierung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges ermöglicht wird.
Bei modernen Motoren von Kraftfahrzeugen wird mit dem bekannten Verfahren anhand von einer Schaltkennlinie eine geeignete Gangwechselstrategie durchgeführt. Üblicherweise ist vorgesehen, dass die Gangwechselstrategie des bekannten Verfahren in Ab- hängigkeit von einer Schaltkennlinie bestimmt wird, wobei der Motor schon bei einer geringen Pedalbetätigung bereits viel Moment liefern soll,- um den Eindruck einer besonderen Sportlichkeit dem Fahrer zu vermitteln. Als Folge davon kann das Motormoment dann bei stärkerer Pedalbetätigung durch den Fahrer nur noch in geringerem Umfang weiter erhöht werden.
Demzufolge kann beispielsweise ein Beschleunigungswunsch des Fahrers dazu führen, dass bei dem bekannten Verfahren zu früh in einen zu hohen Gang geschaltet wird oder bei einem niedrigen Motormoment und einem niedrigeren Beschleunigungswunsch würde zu lange ein zu niedriger Gang gehalten werden. Dies führt insgesamt zu einem ungünsti- gen Kraftstoffverbrauch bei der Anwendung des bekannten Verfahrens bei einem Fahrzeug.
Darüber hinaus können Teillast-Hochschaltungen bei geringen Pedalwerten zu ungünstigen Pendelschaltungen führen. Bei der Gangwechselstrategie des bekannten Verfahrens kann es vorkommen, dass z.B. bei vollem Motormoment aber mittlerer Pedalstellung ein niedriger Gang zu lange gehalten wird oder bei einem Kick-down und einem hohen Motormoment eine Rückschaltung in nachteiliger Weise nicht erfolgt. Demnach kann bei der Gangwahl bei einem tieftourigen Teillast-Tipp-in eine unangenehme Zurückschaltung in- folge des aggressiven Motorverhaltens ausgelöst werden, obwohl nur geringfügige Pedalbetätigung vorliegt.
Deshalb ist die Gangwechselstrategie bei dem bekannten Verfahren für den Fahrer unkal- kulierbar. Dies führt insgesamt zu einem Komfortverlust für den Fahrer eines Fahrzeuges, bei dem. das bekannte Verfahren verwendet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges zu schaffen, bei dem die Gangwech- selstrategie weiter optimiert wird und die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Demgemäß wird ein erfindungsgemäßes Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Gang- wechselstrategie durch die Auswertung zumindest einer Schaltkennlinie bestimmt wird, wobei geeignete Eingangsgrößen berücksichtigt werden. Insbesondere durch die Berücksichtigung eines Pedalwertes und eines Fahrerwunschmomentes kann eine optimale Gangwechselstrategie geschaffen werden. Dies führt insgesamt zu einer Erhöhung der Stabilität der Abstimmung des automatisierten Getriebes gegenüber Änderungen bei der Motorcharakteristik des Fahrzeuges. Auch der Beschleunigungseinfluss auf die Gangwechselstrategie kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erheblich stabiler ausgestaltet werden.
Insbesondere bei der Verwendung von EGAS-Motoren bei einem Fahrzeug kann zur Verbrauchsoptimierung das vom Fahrer gewünschte Motormoment stärker und reproduzierbarer innerhalb der Gangwahl berücksichtigt werden. Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine optimale Gangwechselstrategie vorgegeben werden.
Eine Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass bei dem erfindungs- gemäßen Verfahren eine Gangwahlstrategie verwendet wird, bei der der Gang durch Schaltkennlinien bestimmt wird, wobei die Eingangsgröße z.B. eine Mischgröße aus wenigstens einem Pedalwert und wenigstens einem Fahrerwunschmoment ist. Selbstver- ständlich können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere Eingangsgrößen verwendet werden, um das erfindungsgemäße Verfahren weiter zu optimieren.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, wenn die bei der Gangwechselstrategie verwendete Mischgröße bei großen Pedalwerten im Wesentlichen pedalwertabhängig und bei kleineren Pedalwerten im Wesentlichen Fahrerwunschmoment abhängig ist. Es ist auch denkbar, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Mischgröße von anderen Eingangsgrößen und/oder Parametern abhängig ist und geeignet veränderbar ist, um eine optimale Gangwechselstrategie für das erfin- dungsgemäße Verfahren sicherzustellen.
Insbesondere durch die Verwendung des Fahrerwunschmomentes als Eingangsgröße wird der Fahrerwunsch ausreichen bei der Bestimmung der Gangwechselstrategie des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt. Demnach wird eine Mischgröße bestimmt, deren Charakteristikum es ist, beispielsweise bei großen Pedalstellungen die in diesem Fall für den Fahrerwunsch signifikante Pedalstellung widerzuspiegeln, wobei z.B. dann bei geringen Pedalstellungen bzw. Pedalwerten das Fahrerwunschmoment in den Vordergrund treten kann. Selbstverständlich können auch andere geeignete Abhängigkeiten zwischen der Gangwahlstrategie und den Einflussgrößen bei dem erfindungsgemäßen Ver- fahren vorgesehen werden.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Mischgröße als Argument z.B. zur Auswertung einer und/oder mehrerer Schaltkennlinien herangezogen wird und somit den reinen Pedalwert oder eine andere Einfluss- große als Argument ersetzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Mischgröße als Argument durch folgende Gleichung bestimmt werden: A = PW für PW > PW_MAX mit
PW = Pedalwert in %
A = Argument
PW MAX = maximaler Pedalwert in % Der maximale Pedalwert gibt dabei an, bis zu welchem Pedalwert das Motormoment einen Einfluss bei der Gangwechselstrategie des erfindungsgemäßen Verfahrens haben darf. Sobald der Pedalwert kleiner als der vorgegebene maximale Pedalwert ist, kann die Mischgröße z.B. gemäß nachfolgender Gleichung bestimmt werden: A = PW x (PW_MAX - PW) x (MM - PW) ./. NENNER + PW mit
NENNER = Parameter, der die Größe des Momenteneinflusses angibt MM = Fahrerwunschmoment in % A =Argument
PW = Pedalwert in %
PW_MAX = maximaler Pedalwert in %
Diese vorgenannte Gleichung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren immer zur Anwendung kommen, wenn der Pedalwert kleiner als der maximale Pedalwert ist. Selbstverständlich können die genannten Gleichungen durch geeignete Modifikationen verändert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren insgesamt weiter zu verbessern.
Durch den NENNER als Parameter wird angegeben, wie der Momenteneinfluss bei der Bestimmung einer geeigneten Gangwechselstrategie vorgesehen ist. Beispielsweise kann bei einem großen Wert des Nenners ein geringer Einfluss des Motormomentes bei der Gangwechselstrategie vorgesehen sein. Es ist natürlich auch denkbar, dass andere Parameter bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, um z.B. den Momenteneinfluss geeignet zu verändern.
Es ist möglich, dass bei dem Fahrerwunschmoment insbesondere Zugmomente verwertet werden. Selbstverständlich können bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch andere Momente bei der Bestimmung des Fahrerwunschmomentes berücksichtigt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der vorliegenden Erfindung für den maximalen Pedalwert ein Wert im Bereich von 70 verwendet wird. Selbstverständlich ist diese Angabe nur als beispielhafte Angabe zu sehen. Es ist durch- aus denkbar, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere geeignete Werte für den maximalen Pedalwert verwendet werden können.
Als Wert für den als Parameter verwendeten NENNER kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise etwa 3.000 gewählt werden. Auch hier ist dies als beispielhafte Angabe zu sehen, sodass der Wert selbstverständlich auch geeignet variiert werden kann, um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung insgesamt weiter zu optimieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei automatisierten Getrieben (ASG) als auch bei Getrieben mit automatisierter Kupplung (EKM) eingesetzt werden. Selbstverständlich kann dieses Verfahren auch bei anderen Getriebesystemen eingesetzt werden.
Nach dem erfinderischen Gedanken, ein Argument zu errechnen, das eine Mischgröße aus einem Pedalwert und einem Fahrer-Wunschmoment darstellt, kann bei Getrieben mit kontinuierlich verstellbarer Übersetzung wie beispielsweise bei kontinuierlich verstellbaren Umschlingungsmittelgetrieben, Reibradgetrieben, Toroidgetrieben und dergleichen ebenfalls von Vorteil sein. Hierzu wird eine Steuerung vorgesehen, bei der nicht der Gangstufenwechsel als Funktion von Argument und Geschwindigkeit sondern die Solldrehzahl des Motors als Funktion von Argument und Geschwindigkeit gesteuert wird.
Weiterhin kann eine Mischgröße A ein Bremsmoment, beispielsweise durch eine Auswertung eines Bremsdrucksensors wie üblicherweise bei ABS-Steuergeräten vorhanden und über CAN erfassbar enthalten, wobei der Wertebereich von A entsprechend stufenlos negativ erweitert wird. Im einfachsten Fall, beispielsweise wenn ein Bremsdrucksensor nicht vorhanden ist, kann das Bremsmoment qualitativ durch eine Betätigungsanzeige der Bremse, beispielsweise mittels eines Bremslichtschalters, ausgewertet werden. Die Mischgröße A kann damit folgende Werte annehmen: A >=0: Pedal ist betätigt;
A = 0: Pedal ist unbetätigt, Bremslichtschalter nicht betätigt; A = < 0 Pedal ist unbetätigt, Bremslichtschalter ist betätigt beziehungsweise ein
Bremsdruck ist aufgebaut. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen und aus der Zeichnung.
Es zeigt: Figur 1 eine dreidimensionale Darstellung, bei der Argument als Mischgröße bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängigkeit von dem Fahrerwunschmoment und dem Pedalwert dargestellt ist.
In der einzigen Figur der Erfindung wird das Argument in Abhängigkeit von dem Fahrer- wunschmoment MM und dem Pedalwert PW in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt.
Bei dieser Darstellung wird der Verlauf der Mischgröße als Argument durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben:
A = PW für PW > PW.MAX PW_MAX = maximaler Pedalwert in % PW = Pedalwert in % A = Argument
A = PW x (PW_MAX - PW) x (MM - PW) ./. NENNER + PW mit
NENNER = Parameter, der die Größe des Momenteneinflusses angibt MM = Fahrerwunschmoment in % A =Argument
PW = Pedalwert in %
PW_MAX = maximaler Pedalwert in %
Für den maximalen Pedalwert PW_MAX als Parameter wurde bei dieser Darstellung der Wert 70 gewählt. Für den NENNER als Parameter wurde der Wert 3.000 festgelegt. Durch diese Festlegungen wird der dreidimensionale Verlauf der Mischgröße als Argument in Figur 1 dargestellt. Durch geeignete Veränderungen der Parameter kann bei dem erfin- dungsgemäßen Verfahren die Mischgröße als Argument auch geeignet verändert werden, um die Gangwechselstrategie an bestimmte Gegebenheiten anzupassen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge oh- ne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombination der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüchen unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzel- nen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines automatisierten Getriebes eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bei dem eine Gangwechselstrategie durch wenigstens eine Schaltkennlinie bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Gangwechselstrategie zur Auswertung der Schaltkennlinie als Eingangsgröße zumindest ein Pedalwert (PW) und/oder ein Fahrerwunschmoment (MM) berücksichtigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangsgröße eine Mischgröße aus dem Pedalwert (PW) und dem Fahrerwunschmoment (MM) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischgröße als Argument (A) zur Auswertung der Schaltkennlinie verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Argument bei großen Pedalwerten (PW) im Wesentlichen von dem Pedalwert (PW) und bei kleinen Pedalwerten (PW) im Wesentlichen vom Fahrerwunschmoment (MM) abhängig ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Argumentes (A) folgende Gleichung verwendet wird: A = PW für PW > PW_MAX
PW_MAX = maximaler Pedalwert in % PW = Pedalwert in % A = Argument
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Argument (A) nach folgender Gleichung bestimmt wird: A = PW x (PW_MAX - PW) x (MM - PW) ./. NENNER + PW mit NENNER = Parameter, der die Größe des Momenteneinflusses angibt
MM = Fahrerwunschmoment in %
A =Argument
PW = Pedalwert in %
PW_MAX = maximaler Pedalwert in %
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch den maximalen Pedalwert (PW_MAX) angegeben wird, bis zu welchem Pedalwert (PW) das Moment einen Einfluss hat.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Parameter NENNER der Momenteneinfluss auf das Argument (A) angegeben wird, wobei ein großer Wert des NENNERS einen geringen Einfluss des Momentes bewirkt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Fahrerwunschmoment (MM) Zugmomente berücksichtigt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für den maximalen Pedalwert (PW_MAX) etwa der Wert 70 gewählt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass für den Parameter NENNER etwa der Wert 3.000 gewählt wird.
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