WO2006119850A1 - Method and apparatus for preventing undesired vehicle acceleration in the case of overrun shifting when travelling downhill - Google Patents

Method and apparatus for preventing undesired vehicle acceleration in the case of overrun shifting when travelling downhill Download PDF

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WO2006119850A1
WO2006119850A1 PCT/EP2006/003637 EP2006003637W WO2006119850A1 WO 2006119850 A1 WO2006119850 A1 WO 2006119850A1 EP 2006003637 W EP2006003637 W EP 2006003637W WO 2006119850 A1 WO2006119850 A1 WO 2006119850A1
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Thomas Jaeger
Roland Mair
Rainer Petzold
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Zf Friedrichshafen Ag
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Abstract

The invention relates to a method for preventing undesired vehicle acceleration in the case of overrun shifting when travelling downhill in vehicles with a drive motor, a manual gearbox, at least one brake which is arranged on the primary side in relation to the manual gearbox, and at least one brake which is arranged on the secondary side in relation to the gearbox, and also having an auxiliary brake control device. In terms of this method, the invention makes provision for the auxiliary brake control device to read in and process data about the current vehicle acceleration and/or vehicle speed at the time at which overrun shifting is initiated and also at least about the initiation of overrun shifting and possibly about further driving and/or shifting parameters, and to output control signals after this data is processed, which control signals influence at least one brake which is arranged on the secondary side in relation to the gearbox such that the actual vehicle acceleration corresponds at least substantially to the desired vehicle acceleration during the overrun shifting. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von unerwünschten Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle Method and device for avoiding unwanted vehicle accelerations in deceleration systems on a gradient
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung unerwünschter Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 7.The invention relates to a method and a device for avoiding unwanted vehicle accelerations in thrust circuits in the fall according to the preamble of claims 1 and 7 respectively.
Bei Schaltvorgängen mit üblichen Getrieben wird im Allgemeinen die Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor über das Getriebe für die Dauer des Schaltvorganges bauartbedingt aufgehoben, da Schaltgetriebetypen mit wenigen Ausnahmen nicht unter Last geschaltet werden können. Insbesondere an starken Gefällestrecken führt dies zu einer merklichen Beschleunigung des Fahrzeugs, da eine Motorbremse, die bei Lastkraftwagen in vielen Fällen durch ein Aufstauen des Abgases mittels einer Auspuffklappenbremse oder einer Auslassventilbremse realisiert ist, ebenso wenig wirksam ist, wie ein Primärre- tarder oder eine bei Personenkraftwagen übliche Motorbremse ohne weitere Verstärkungsmechanismen. Daher beschleunigt das Fahrzeug während eines Gangwechsels beim Herunterrollen im Fahrstreckengefälle, sofern dem nicht durch andere Mittel entgegengewirkt wird.When switching operations with conventional gearboxes, the torque transmission from the drive motor via the gearbox for the duration of the switching operation is generally canceled due to the design, since gearbox types can not be switched under load with few exceptions. This leads to a marked acceleration of the vehicle, in particular on steep slopes, since an engine brake, which in many cases is realized in trucks by damming up the exhaust gas by means of an exhaust flap brake or an exhaust valve brake, is just as ineffective as a primary retarder or a Passenger cars usual engine brake without further reinforcement mechanisms. Therefore, the vehicle accelerates during a gear change when rolling down in the route gradient, unless it is counteracted by other means.
Diese Aufhebung einer zuvor vorhandenen Motorbremswirkung kann bei allen radgetriebenen Landfahrzeugen, insbesondere jedoch bei Lastkraftwagen und Geländefahrzeugen, zu unerwünschten und für den Fahrer nur schwer beherrschbaren Situationen führen. Eine vom Fahrer nicht gewünschte und in sofern unkontrollierte Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs führt zu einem schlechteren Kurvenverhalten im Grenzbereich sowie zu einem verlängerten Bremsweg, und stellt damit in jedem Fall einen zu vermeidenden Betriebszustand dar. Dieses Gefahrenpotenzial wird durch verschiedene weitere Mechanismen und Abläufe, die im Folgenden erläutert werden, noch weiter vergrößert. Wenn in der Zeitspanne, die zum Einlegen und Einkuppeln des gewünschten Zielganges benötigt wird, das Fahrzeug so weit beschleunigt, dass dieser Gang nicht mehr eingelegt werden kann, bleibt es bei manuell geschalteten Getrieben dem Fahrer überlassen, entweder mittels der auf die einzelnen Räder wirkenden Betriebsbremse das Fahrzeug umgehend wieder auf eine für diesen Gang geeignete Geschwindigkeit abzubremsen, oder den nächst höheren Gang zu wählen, der dann allerdings regelmäßig nicht die ursprünglich gewünschte Bremswirkung der Motorbremse oder des Primärretarders zur Verfügung stellen kann.This reversal of a previously existing engine braking effect can result in all wheel-driven land vehicles, but especially in trucks and off-road vehicles, to undesirable and difficult to control the driver situations. A not desired by the driver and in so far uncontrolled increase in speed of the vehicle leads to a worse cornering behavior and an extended braking distance, and thus represents in any case an avoidable operating condition dar. This potential danger is through various other mechanisms and processes, the following be explained, further enlarged. If in the time required for engagement and engagement of the desired target gear, the vehicle accelerates so far that this gear can not be engaged, it remains in manual transmissions left to the driver, either by means of acting on each wheel service brake Braking the vehicle immediately to a suitable speed for this gear, or to select the next higher gear, but then regularly can not provide the originally desired braking effect of the engine brake or primary retarder available.
Bei Automatgetrieben, also bei Getrieben, bei denen der Fahrer nicht direkt den Gang wählt, sondern die Gangwahl entweder vollständig einer Automatik überlässt oder einen Gangwunsch an eine Automatik übermittelt, wird mit denselben unerwünschten Folgen automatisch ein höherer Gang gewählt.In automatic transmissions, ie in transmissions in which the driver does not directly select the gear, but the gear selection either completely automatic or leaves a gear request to an automatic transmission, the same unwanted consequences automatically a higher gear is selected.
Im ungünstigsten Fall kann es bei starken Gefällestrecken gerade bei Lastkraftwagen und Geländewagen aufgrund ihres insbesondere im unteren Geschwindigkeitsbereich fein abgestuften Getriebes dazu kommen, dass in Folge der zeitlichen Verzögerung durch das Abbrechen des Gangwechsels und das Auswählen und das Vorbereiten des Einlegens des nächst höheren Ganges auch dieser nicht mehr sinnvoll schaltbar ist. In diesem Fall wird schließlich nach einer abermals verlängerten Schaltzeit und einer entsprechend großen Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs ein Gang eingekuppelt, der zwei oder mehr Gänge größer ist, als der ursprünglich gewünschte Gang und nur eine erheblich verminderte Bremswirkung von Motorbremse oder Primärretar- der bereitstellen kann.In the worst case, it may happen in heavy downhills, especially in trucks and SUVs due to their particular in the lower speed range finely graduated gear that as a result of the time delay by stopping the gear change and selecting and preparing to insert the next higher gear also this no longer reasonably switchable. In this case, finally, after a further extended shift time and a correspondingly high speed increase of the vehicle, a gear is engaged which is two or more gears greater than the originally desired gear and can only provide a significantly reduced braking effect of the engine brake or primary retarder.
Natürlich wäre es dem Fahrer möglich, die Geschwindigkeitszunahme durch Betätigung der direkt auf die Räder wirksamen Betriebsbremse zu unterbinden. Dies setzt jedoch nicht nur ein schnelles Reagieren und ein Vorherse- hen der Reaktion des Fahrzeugs voraus. Auch für einen erfahrenen Fahrer ist es kaum vorhersehbar, ob das Fahrzeug während der zum Gangwechsel benötigten Zeitspanne nur so weit beschleunigt, dass der gewählte Gang gerade noch sinnvoll aktiviert werden kann, oder ob die Fahrzeuggeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt bereits geringfügig über diesem Grenzwert liegt. Im ersten Fall steht bei hohen Motordrehzahlen eine optimale Motorbremswirkung zur Verfügung, im zweiten Fall steht bei einem automatisch geschalteten Getriebe überhaupt keine Motorbremswirkung zur Verfügung, da der Gang nicht aktiviert werden kann und zunächst ein anderer Gang gewählt werden muss, der dann üblicherweise nur eine geringere Motorbremswirkung ermöglicht.Of course, it would be possible for the driver to inhibit the increase in speed by operating the service brake acting directly on the wheels. However, this not only requires rapid response and a hen the reaction of the vehicle ahead. Even for an experienced driver, it is hardly predictable whether the vehicle only accelerates during the time required for the gear change so far that the selected gear can be reasonably activated, or whether the vehicle speed is already slightly above this limit at this time. In the first case, an optimal engine braking effect is available at high engine speeds, in the second case, there is no engine braking effect at all for an automatically shifted transmission, since the gear can not be activated and another gear must first be selected, which then usually only a smaller one Engine braking effect allows.
Im Falle eines manuell geschalteten Getriebes hätte der Fahrer immerhin die Möglichkeit, den eigentlich unzulässigen Gang dennoch zu aktivieren und entweder einen erheblichen Verschleiß und eventuell eine Überhitzung der Kupplung und/oder eine Schädigung des Getriebes und/oder des Antriebsmotors sowie möglicher Weise weiterer Komponenten durch Überschreitung der zulässigen oberen Drehzahlgrenze in Kauf zu nehmen.In the case of a manually shifted transmission, the driver would at least have the opportunity to activate the actually impermissible gear yet and either a considerable wear and possibly overheating of the clutch and / or damage to the transmission and / or the drive motor and possibly other components by exceeding the permissible upper speed limit to accept.
Bei automatisch schaltenden Getrieben, die bei heute gebauten Fahrzeugen allgemein üblich sind und insbesondere in große Lastkraftwagen häufig verbaut werden, besteht diese Möglichkeit nicht, so dass der Fahrer darauf warten muss, dass das Getriebe schließlich einen Gang aktiviert, während er, sofern er hierzu erfahren genug ist, mit der Betriebsbremse die Fahrzeuggeschwindigkeit zu verringern oder wenigstens konstant zu halten versucht.In automatic shifting transmissions, which are common in today built vehicles and are often installed in particular in large trucks, this possibility does not exist, so that the driver must wait for the transmission to finally activate a gear while, if he learns to do so it is enough to use the service brake to reduce the vehicle speed or at least to keep it constant.
Selbst für den Fall, dass der Fahrer dieses an sich sinnvolle Verhalten zeigt, kann dies allerdings gerade bei anspruchsvollen Fahrstrecken zu einer weiteren unangenehmen Situation führen, in der nämlich der Fahrer erst an der zusätzlichen Verzögerung des Fahrzeugs durch die Motorbremse feststellen kann, dass das automatische Getriebe schließlich einen Gang ausgewählt und wirksam geschaltet hat. In diesem Moment addieren sich die Bremsmomente der Betriebsbremse und der Motorbremse, was im günstigsten Fall zu einem deutlich spürbaren und als unangenehm empfundenen Ruck führt. Im ungünstigsten Fall befindet sich das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt in einer steilen Spitzkehre und im Grenzbereich der Reifenhaftung auf dem Untergrund. In diesem Fall kommt es zu einem Gleiten der Reifen und das Fahrzeug verlässt die Spur und möglicher Weise die Fahrbahn, sofern dies nicht durch ein Anti- blockiersystem verhindert wird.Even in the event that the driver shows this in itself meaningful behavior, however, this can lead to another unpleasant situation, especially in demanding routes, namely, in which the driver can only determine by the additional deceleration of the vehicle by the engine brake that the automatic Finally gear selected a gear and has effectively switched. At this moment, the braking moments add up the service brake and the engine brake, which leads in the best case to a noticeable and perceived as unpleasant jerk. In the worst case, the vehicle is at this point in a steep hairpin and at the limit of tire grip on the ground. In this case, the tires will slip and the vehicle will leave the lane and possibly the lane, unless this is prevented by an anti-lock system.
Bei Sattelschleppern kann es zusätzlich zum gefürchteten Einklappen des Fahrzeugs führen, da gerade die im Bereich des Gelenkpunktes zwischen Zugfahrzeug und Sattelauflieger befindlichen, angetriebenen Räder ins Gleiten kommen.In semitrailers, it can also lead to the dreaded collapse of the vehicle, as just in the area of the hinge point between towing vehicle and semi-trailer, driven wheels come into sliding.
Zieht man in Betracht, dass gerade bei Lastwagen im Baustellenverkehr extrem steile Rampen mit geringem Reibungskoeffizienten, engen und unebenen Fahrspuren sowie engen Kurven, beispielsweise bei Zufahrtrampen in Baugruben von Großbaustellen, keineswegs exotische Ausnahmen sind, wird die Notwendigkeit eines automatisierten Verfahrens zur Vermeidung einer ungewollten Beschleunigung des Fahrzeugs bei einem Schaltvorgang im Gefälle unmittelbar deutlich. Auch darüber hinaus dürfte unstrittig sein, dass ein derartiges Verfahren für sämtliche motorgetriebenen Landfahrzeuge mit angetriebenen Rädern wünschenswert und vorteilhaft ist.Considering that extremely fast ramps with low coefficients of friction, narrow and uneven lanes and tight bends, for example at access ramps in construction pits of large construction sites, are by no means exotic exceptions for trucks in construction site traffic, the need for an automated method for avoiding unwanted acceleration of the vehicle in a shift in the fall immediately clear. Moreover, it is undeniable that such a method is desirable and advantageous for all powered land vehicles with driven wheels.
Im Stand der Technik sind bereits verschiedene Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die darauf abzielen, den Einsatz unterschiedlicher Bremsen untereinander zu koordinieren und auf die jeweilige Situation abzustimmen.Various devices and methods are already known in the prior art, which aim to coordinate the use of different brakes among each other and to tailor them to the respective situation.
So ist aus der DE 198 43 580 A1 der Anmelderin eine Bremsanlage bekannt, welche eine Reibungsbremse, mindestens eine verschleißfreie Dauerbremse und eine Steuereinheit umfasst. Die aus dem elektrischen Signal eines Bremswertgebers, zumeist eines Bremspedals, abgeleitete Bremskraft wird dabei bei längeren Bremsvorgängen so zwischen diesen Bremsen aufgeteilt, dass zunächst die Reibungsbremse die gesamte Bremsarbeit übernimmt, da diese schneller anspricht als eine Dauerbremse. Anschließend wird der Bremsdruck der Reibungsbremse entsprechend einer zunehmenden Bremswirkung der Dauerbremse verringert, wodurch sich ein konstantes bzw. der Bremsanforderung entsprechendes Gesamtbremsmoment einstellt und gleichzeitig ein schnelles Ansprechen der Bremsen und ein geringer Verschleiß der Reibungsbremsen bewirkt wird. Eine in dieser Hinsicht ähnliche Bremsanlage ist aus der DE 31 15 444 A1 bekannt.Thus, from DE 198 43 580 A1 of the applicant, a brake system is known which comprises a friction brake, at least one wear-free retarder and a control unit. The braking force derived from the electrical signal of a brake value transmitter, usually a brake pedal, is thereby divided between these brakes during longer braking processes. First, the friction brake takes over the entire braking work, as it responds faster than a retarder. Subsequently, the brake pressure of the friction brake is reduced in accordance with an increasing braking effect of the retarder, whereby a constant or the braking request corresponding total braking torque sets and at the same time a fast response of the brakes and low wear of the friction brakes is effected. A brake system similar in this respect is known from DE 31 15 444 A1.
Die Bremsanlage insbesondere gemäß der DE 198 43 580 A1 ist in der Lage, die ihr zu Grunde liegende Aufgabe in vollem Umfang zu lösen. Sie nutzt allerdings ein Signal eines Bremswertgebers und ist nicht dazu ausgelegt, bei einer bereits vorhandenen Bremstätigkeit der Dauerbremse bei deren plötzlichem Wegfall aufgrund eines Gangwechsels geeignete Gegenmaßnahmen zu ergreifen.The brake system, in particular according to DE 198 43 580 A1 is able to solve the underlying task in full. However, it uses a signal from a brake value transmitter and is not designed to take appropriate countermeasures in the event of an already existing braking action of the continuous brake in the event of its sudden elimination due to a gear change.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung unerwünschter Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle vorzustellen, mit denen die Betriebssicherheit und der Fahrkomfort von Fahrzeugen mit Schaltgetriebe weiter verbesserbar sind.The invention is therefore an object of the invention to provide a method and apparatus for avoiding unwanted vehicle acceleration in thrust circuits in the fall, with which the reliability and comfort of vehicles with manual transmission are further improved.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution to this problem arises from the features of the independent claims, while advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine während einer Schubschaltung eines Schaltgetriebes im Gefälle auftretende unerwünschte Beschleunigung dadurch vermieden werden kann, dass während der für die Schubschaltung benötigten Zeitspanne, die zuvor durch eine Motorbremse und/oder durch einen Primärretarder aufgebrachte Bremsleistung durch eine automatische Betätigung der Betriebsbremse erzeugt wird. Demnach geht die Erfindung zunächst aus von einem Verfahren zur Vermeidung unerwünschter Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle bei Fahrzeugen mit einem Antriebsmotor, einem Schaltgetriebe, zumindest einer bezüglich des Schaltgetriebes primärseitig angeordneten Bremse und zumindest einer bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse sowie einer Zusatzbremssteuereinrichtung.The invention is based on the finding that an undesired acceleration occurring during a thrust shift of a manual transmission can be avoided by the fact that during the time required for the thrust circuit, the braking power previously applied by an engine brake and / or by a primary retarder by an automatic operation the service brake is generated. Accordingly, the invention is initially based on a method for avoiding undesired vehicle accelerations in deceleration systems in vehicles with a drive motor, a manual transmission, at least one brake arranged on the primary side with respect to the transmission and at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission and an additional brake control device.
Unter einer Schubschaltung wird dabei ein Schaltvorgang verstanden, bei welchem das Fahrzeug während der Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen Antriebsmotor und angetriebenen Rädern sowie ohne weitere Einflussfaktoren, wie etwa fahrzeugeigene Hilfsantriebe, sowie bei im Vergleich zu dem Zustand vor dem Schaltvorgang unveränderter Bremsleistung von bezogen auf die Kupplung sekundärseitigen Bremsen beschleunigt.Under a pushing circuit is understood to mean a switching operation in which the vehicle during the interruption of the torque transmission between the drive motor and driven wheels and without other factors such as on-board auxiliary drives, as well as in comparison to the state before the shift unchanged braking power with respect to the clutch secondary-side brakes accelerated.
Einfacher ausgedrückt sind dies im Wesentlichen Schaltvorgänge, bei denen das Fahrzeug beispielsweise ein Gefälle herunterfährt und beim Öffnen der Kupplung zur Durchführung des Schaltvorgangs positiv beschleunigt. Da es hierbei jedoch nicht auf die Art der Energiezufuhr ankommt, sind auch andere Möglichkeiten der Energiezufuhr, wie beispielsweise der Einfluss von extremem Rückenwind, mit eingeschlossen.In simpler terms, these are essentially switching operations in which the vehicle, for example, drives down a gradient and positively accelerates when opening the clutch in order to carry out the shifting process. However, since this does not depend on the type of energy supply, other possibilities of energy supply, such as the influence of extreme tailwind, are included.
Auch wenn ein Schubschaltvorgang in der Regel den Wechsel von einem Fahrgang in einen anderen Fahrgang umfasst, ist es im Sinne dieser Erfindung für einen Schubschaltvorgang nicht unbedingt erforderlich, dass ein Fahrgang eingelegt und durch Schließen der Kupplung aktiviert wird. Da das System bereits zum Zeitpunkt der Einleitung eines Schubschaltvorganges aktiv wird, kann ein Auskuppeln im Schubbetrieb ohne anschließendes wieder Einkuppeln in diesem Fall als ein Schubschaltvorgang betrachtet werden, der noch nicht abgeschlossen ist. Auch ein Gangwechsel in die Neutral-Stellung des Getriebes hinein aus dem Schubbetrieb heraus kann - muss jedoch nicht - als ein Schubschaltungsvorgang angesehen werden, der eine unbestimmte Dauer aufweist, nämlich bis zum Wegfall des Schubbetriebes oder bis zum Einlegen und Aktivieren eines neuen Fahrganges.Even if a push shift usually involves the change from one drive to another drive, it is not essential for a push shift in the context of this invention that a drive gear is engaged and activated by closing the clutch. Since the system is already active at the time of initiation of a push shift, disengagement in overrun without subsequent re-engagement in this case may be considered a push shift that has not yet completed. Also, a gear change in the neutral position of the transmission from the push operation out can - but need not - than be considered a push circuit operation, which has an indefinite duration, namely until the elimination of the push operation or until the insertion and activation of a new drive.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung Daten über eine zum Zeitpunkt einer Einleitung einer Schubschaltung aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit sowie zumindest über die Einleitung einer Schubschaltung sowie gegebenenfalls über weitere Fahr- und/oder Schaltparameter einliest, verarbeitet und nach Verarbeitung dieser Daten Steuersignale ausgibt, welche zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse so beeinflussen, dass die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung während der Schubschaltung zumindest weitgehend einer gewünschten Fahrzeugbeschleunigung entspricht.In order to achieve the object, the invention provides that the additional brake control device reads in data about a current vehicle acceleration and / or vehicle speed at the time of initiation of a thrust circuit and at least about the initiation of a thrust shift and optionally via further driving and / or switching parameters Processing of these data outputs control signals which influence at least one with respect to the transmission secondary brake arranged so that the actual vehicle acceleration during the thrust circuit at least largely corresponds to a desired vehicle acceleration.
Mit Hilfe der zum Zeitpunkt der Einleitung einer Schubschaltung aktuellen Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Zusatzbremssteuereinrichtung bei Einleitung eines Schubschaltvorganges die gewünschte Fahrzeugbeschleunigung ermitteln und mit Hilfe der auf die bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse einwirkenden Steuersignale diese so beeinflussen, dass sich die gewünschte Fahrzeugbeschleunigung zumindest annähernd einstellt.With the help of the current at the initiation of a thrust circuit vehicle acceleration and / or vehicle speed, the additional brake control device at initiation of a thrust shift determine the desired vehicle acceleration and with the help of the secondary side arranged with respect to the brake control signals influence this so that the desired vehicle acceleration at least approximately sets.
Dabei ist anzumerken, dass die gewünschte Fahrzeugbeschleunigung als eine gewünschte Fahrzeugbeschleunigung unter sonst konstanten Bedingungen, insbesondere bei einem konstanten Vorgabewert für die Bremsleistung durch den Fahrer aufzufassen ist. Dabei bleibt es dem Fahrer selbstverständlich unbenommen, den Vorgabewert für die Bremsleistung jederzeit zu ändern. Dies geht jedoch nicht in die Berechungen der Zusatzbremssteuereinrichtung ein. Die Bremsleistungen wirken deshalb additiv, wobei beispielsweise durch ein Antiblockiersystem eine Begrenzung der Gesamtbremsleistung vorgenommen werden kann.It should be noted that the desired vehicle acceleration is to be understood as a desired vehicle acceleration under otherwise constant conditions, in particular at a constant default value for the braking power by the driver. Of course, the driver is free to change the default braking performance at any time. However, this is not included in the calculations of the additional brake control device. The braking performance therefore act additive, for example, by An antilock braking system can be used to limit the total braking power.
Daten über eine zum Zeitpunkt einer Einleitung einer Schubschaltung aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Zusatzbremssteuereinrichtung entweder direkt aus einem CAN-Bus, also einem fahrzeuginternen elektronischen Kommunikationssystem auslesen und dabei beispielsweise auf entsprechende Daten eines Antiblockiersystems oder ähnlichen Systems zugreifen. Natürlich ist es auch möglich, ein Tachometersignal zu verwenden. Die Umwandlung von Geschwindigkeitswerten bzw. Geschwindigkeitsverläufen oder Geschwindigkeitsänderungen in Beschleunigungswerte sind hinlänglich bekannt, sodass hier nur auf die Äquivalenz beispielsweise einer konstanten Geschwindigkeit und einer Beschleunigung von Null hingewiesen wird. Der Ersatz einer Größe durch eine solche äquivalente Größe führt selbstverständlich zu einer äquivalenten Lösung und fällt daher unter den beanspruchten Schutzumfang.Data on a vehicle acceleration and / or vehicle speed current at the time of initiation of a push circuit can be read out by the additional brake control device either directly from a CAN bus, ie an in-vehicle electronic communication system and, for example, access corresponding data of an anti-lock brake system or similar system. Of course it is also possible to use a tachometer signal. The conversion of velocity values or velocity variations or velocity changes into acceleration values are well known, so that here only the equivalence of, for example, a constant velocity and an acceleration of zero is indicated. The replacement of a size by such an equivalent size, of course, leads to an equivalent solution and therefore falls below the claimed scope.
Die Daten über die Einleitung einer Schubschaltung, welche die Zusatzbremssteuereinrichtung erhält, kann bevorzugt ein Getriebesteuergerät zur Verfügung stellen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung auf den Beginn einer Schubschaltung zum Beispiel aus zugeleiteten Daten des Motorsteuergerätes oder Sensordaten an einer Kupplung schließt.The data on the initiation of a push circuit, which receives the additional brake control device may preferably provide a transmission control unit available. However, it is also conceivable that the additional brake control device closes the beginning of a push circuit, for example, from data supplied by the engine control unit or sensor data to a clutch.
Wenn die Zusatzbremssteuereinrichtung als weitere Fahr- und/oder Schaltparameter Daten über die voraussichtliche und/oder tatsächliche Dauer eines Schubschaltvorganges und/oder über deren voraussichtliches oder tatsächliches Ende einliest, kann diese mit deren Hilfe Steuersignale generieren, die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse so beeinflussen, dass bei Ende des Schaltvorganges die durch die Steuersignale ausgelösten Bremsmomente gleich Null werden und sich ein besonders harmonischer Übergang in den Normalbetrieb ergibt. Diese Daten können explizit an die Zusatzbremssteuereinrichtung übertragen und dort aus anderen Daten gewonnen werden. Die Aufbereitung der Daten kann jedoch auch in anderen Steuergeräten, insbesondere im Getriebesteuergerät vorgenommen werden, welches der Zusatzbremssteuereinrichtung dann diese aufbereiteten Daten zur Verfügung stellt. Sofern derartige Daten jedoch nicht zur Verfügung stehen, ist es durchaus möglich, eine mittlere Dauer eines Schubschaltvorganges anzunehmen und die durch die Zusatzbremssteuereinrichtung bewirkte Bremsleistung vor Ende dieses vermuteten Abschlusses der Schubschaltung auf den Wert Null zu verringern.If the additional brake control device reads in as additional driving and / or switching parameters data on the probable and / or actual duration of a shift shift operation and / or about its expected or actual end, this can generate with their help control signals, the at least one with respect to the transmission secondary brake arranged influence so that at the end of the switching process, the braking torque triggered by the control signals are equal to zero and results in a particularly harmonious transition to normal operation. This data can be explicitly transmitted to the additional brake control device and recovered there from other data. However, the processing of the data can also be carried out in other control devices, in particular in the transmission control unit, which then provides the auxiliary brake control device with this processed data. However, if such data is not available, it is quite possible to assume an average duration of a shift shift operation and to reduce the braking power caused by the additional brake control device to zero before the end of this presumed completion of the push circuit.
Eine besonders vorteilhafte Variante des Verfahrens ergibt sich dann, wenn zumindest ein Sensor und/oder ein Steuergerät eines Automatgetriebes Daten über zumindest die Einleitung eines Schaltvorganges an die Zusatzbremssteuereinrichtung übermittelt. Da die benötigten Daten bei Automatgetrieben zumeist ohnehin vorliegen, muss hier lediglich die Datenübertragung sichergestellt werden, welches oft durch einfachen Anschluss beider Geräte an einen CAN-Bus möglich ist. Zudem kann die Zusatzbremssteuereinrichtung auf diese Weise bereits vor der eigentlichen Einleitung eines Schubschaltvorganges mit den notwendigen Berechnungen beginnen, wodurch es bei Einleitung der Schubschaltung besonders schnell reagieren kann und gleichzeitig tendenziell mit einer geringeren Verarbeitungsleistung auskommt.A particularly advantageous variant of the method results when at least one sensor and / or a control unit of an automatic transmission transmits data about at least the initiation of a switching operation to the additional brake control device. Since the required data in automatic transmissions are usually available anyway, only the data transmission must be ensured here, which is often possible by simply connecting both devices to a CAN bus. In addition, the additional brake control device can begin in this way before the actual initiation of a push shift with the necessary calculations, which it can react particularly quickly at the initiation of the push circuit and at the same time tends to make do with a lower processing power.
Im Folgenden werden Weiterbildungen des Verfahrens bezüglich der im ersten Anspruch genannten gewünschten Fahrzeugbeschleunigung genauer beschrieben.In the following, further developments of the method with respect to the desired vehicle acceleration mentioned in the first claim will be described in more detail.
Wenn gemäß einer ersten diesbezüglichen Weiterbildung des Verfahrens die Zusatzbremssteuereinrichtung auf der Grundlage der erhaltenen Daten diese Daten so verarbeitet, dass die von ihr ausgegebenen Steuersignale die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse in der Art beeinflussen, dass die Fahrzeugbeschleunigung gleich Null ist, ergibt sich ein besonders sicheres Fahrverhalten, da es während des Schubschaltvorganges zu keiner oder höchstens zu einer unwesentlichen Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs kommt. Damit ist außerdem auf einfache und zuverlässige Weise sichergestellt, dass die Steuerung eines Schaltgetriebes und insbesondere eines Automatgetriebes den bei Einleitung des Schubschaltvorganges beabsichtigten Gang auch tatsächlich einlegen und aktivieren kann.If, according to a first related embodiment of the method, the additional brake control device based on the data received processes this data so that the control signals issued by it affect the at least one with respect to the transmission secondary brake arranged in such a way that the vehicle acceleration is equal to zero a particularly safe driving behavior, since it comes during the shift operation to no or at most to an insignificant increase in speed of the vehicle. This is also ensured in a simple and reliable way that the control of a gearbox and in particular an automatic transmission can actually insert and activate the intended at the initiation of the shift operation gear.
In einer anderen Weiterbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung die erhaltenen Daten in der Art verarbeitet, dass die von ihr ausgegebenen Steuersignale die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse in der Art beeinflussen, dass die Fahrzeugbeschleunigung zumindest annähernd der zum Zeitpunkt der Einleitung einer Schubschaltung aktuellen Fahrzeugbeschleunigung entspricht. Dies bietet den Vorteil, dass aufgrund der gleichmäßigen Beschleunigung kein für den Fahrer spürbarer Ruck bei der Einleitung einer Schubschaltung entsteht und sich insgesamt ein sehr komfortables Fahrverhalten ergibt.In another refinement of the method according to the invention, it is provided that the additional brake control device processes the data obtained in such a way that the control signals output by it influence the at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission in such a way that the vehicle acceleration is at least approximately that of the vehicle Time of initiation of a push circuit current vehicle acceleration corresponds. This offers the advantage that due to the even acceleration no jerk noticeable to the driver at the initiation of a thrust circuit arises and overall results in a very comfortable driving.
Eine letzte Variante des Verfahrens sieht vor, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung auf Grundlage der erhaltenen Daten diese Daten in der Art verarbeitet, dass die von ihr ausgegebenen Steuersignale die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse in der Art beein- flusst, dass die Fahrzeugbeschleunigung zum Anfang des Schubschaltvorganges zumindest annähernd der zum Zeitpunkt der Einleitung einer Schubschaltung aktuellen Fahrzeugbeschleunigung entspricht und im Verlauf des Schubschaltvorganges bis auf zumindest annähernd denjenigen Fahrzeugbeschleunigungswert verändert wird, der sich bei Wirksamkeit des einzulegenden Ganges anfänglich einstellt. Diese für den Fahrer nochmals komfortablere Lösung vermeidet nicht nur einen möglichen Ruck durch eine Beschleunigungswirkung bei Beginn der Schubschaltung, sondern passt die Ansteuerung der bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse während des Schub- schaltvorgangs so an, dass auch bei Aktivierung des Zielganges kein merklicher Ruck entsteht.A final variant of the method provides that the additional brake control device processes this data on the basis of the data received in such a way that the control signals output by it influence the at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission in such a way that the vehicle acceleration is at the beginning the thrust switching operation at least approximately corresponds to the current acceleration of the vehicle at the time of initiation of a thrust circuit and is changed in the course of the thrust shift to at least approximately that vehicle acceleration value, which initially sets at the effectiveness of the gear to be engaged. This solution, which is even more comfortable for the driver, not only avoids a possible jerk due to an acceleration effect at the beginning of the push circuit, but also adapts the control of the brake which is arranged on the secondary side with respect to the transmission during the thrust cycle. Switching process so that even when activating the target gear no noticeable jerk arises.
Hierfür ist es hilfreich, wenn beispielsweise eine Getriebesteuerung eines Automatgetriebes Daten über die zu erwartende Primärdrehzahl zur Verfügung stellt. Dies kann im einfachsten Fall durch Übermittlung des zuletzt genutzten Ganges und des Zielganges sowie mit Hilfe einer z.B. in der Zusatzbremssteuereinrichtung vorhandenen Tabelle der entsprechenden Übersetzungsverhältnisse erfolgen, welche eine Abschätzung der sich nach dem Schubschaltvorgang einstellenden Primärdrehzahl und der Bremswirkung ermöglicht. Eine Steigerung der Genauigkeit des Verfahrens lässt sich erreichen, wenn zusätzlich Kennlinien des Getriebes, der Kupplung und des Antriebsmotors oder sonstige Daten zur Verfügung stehen, mit deren Hilfe das drehzahlabhängige Bremsmoment des oder der bezüglich des Getriebes primärseitig angeordneten Bremse oder Bremsen bestimmt werden kann.For this purpose, it is helpful if, for example, a transmission control of an automatic transmission provides data on the expected primary speed. In the simplest case this can be done by transmitting the last used gear and the target gear as well as by means of e.g. in the auxiliary brake control device existing table of the corresponding ratios take place, which allows an estimate of the set according to the thrust shift primary speed and the braking effect. An increase in the accuracy of the method can be achieved if in addition characteristics of the transmission, the clutch and the drive motor or other data are available with the help of the speed-dependent braking torque of the gear or the primary side arranged brake or brakes can be determined.
Im einfachsten Fall genügt jedoch schon eine Information darüber, ob es sich um einen Hochschaltvorgang oder einen Rückschaltvorgang handelt, um die Veränderung des Bremsmomentes des oder der bezüglich des Getriebes primärseitig angeordneten Bremse oder Bremsen abzuschätzen und in einer brauchbaren Annäherung zu berücksichtigen.In the simplest case, however, is sufficient information about whether it is an upshift or downshift to estimate the change in the braking torque of the gear or the primary side arranged brake or brakes and considered in a useful approach.
Im Folgenden wird eine Vorrichtung beschrieben, die zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens besonders gut geeignet ist. Diese Vorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 6 definiert, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen derselben den Unteransprüchen entnehmbar sind.The following describes a device which is particularly well suited for carrying out the method described above. This device is defined by the features of independent claim 6, while advantageous embodiments and further developments thereof can be taken from the subclaims.
Demnach geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur Vermeidung unerwünschter Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle bei Fahrzeugen mit einem Antriebsmotor, einem Schaltgetriebe, zumindest einer bezüglich des Getriebes primärseitig angeordneten Bremse und zumindest einer bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse.Accordingly, the invention is based on a device for avoiding undesired vehicle accelerations in deceleration systems in the case of vehicles with a drive motor, a manual transmission, at least a brake arranged on the primary side with respect to the transmission and at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass zudem eine Zusatzbremssteuereinrichtung vorhanden ist, welche auf Signale zugreifen kann, die eine zum Zeitpunkt einer Einleitung einer Schubschaltung aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentieren, zumindest auf ein Signal zugreifen kann, welches eine beginnende oder unmittelbar bevorstehende Einleitung einer Schubschaltung erkennen lässt, sowie gegebenenfalls auf weitere Signale zugreifen kann, die weitere Fahr- und/oder Schaltparameter repräsentieren, und bei der die Zusatzbremssteuereinrichtung nach Verarbeitung dieser Signale Steuersignale auszugeben in der Lage ist, welche zur Beeinflussung zumindest einer bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse in der Art geeignet sind, dass die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung während der Schubschaltung zumindest weitgehend einer gewünschten Fahrzeugbeschleunigung entspricht.To achieve the object, the invention provides that in addition a Zusatzbremssteuereinrichtung is present, which can access signals that represent a current acceleration and / or vehicle speed at the time of initiation of a thrust circuit, at least access a signal that a beginning or imminent initiation of a push circuit can recognize, and optionally access to other signals that represent further driving and / or switching parameters, and in which the additional brake control device after processing these signals to output control signals capable of influencing at least one with respect to the transmission arranged on the secondary side brake are suitable in the way that the actual vehicle acceleration during the thrust circuit at least largely corresponds to a desired vehicle acceleration.
Dabei bleibt es dem Fahrer analog zum vorstehend Beschriebenen unbenommen, den Vorgabewert für die Bremsleistung jederzeit zu ändern. Die durch den Fahrer und durch die Zusatzbremssteuereinrichtung aufgeprägten Bremsleistungen wirken dabei additiv, wobei beispielsweise durch ein Antiblo- ckiersystem eine Begrenzung der Gesamtbremsleistung vorgenommen werden kann.In this case, the driver remains at liberty to change the default value for the braking power at any time in the same way as described above. The braking powers impressed by the driver and by the additional brake control device have an additive effect, whereby a limitation of the total braking power can be carried out, for example, by an anti-lock braking system.
Daten über eine zum Zeitpunkt einer Einleitung einer Schubschaltung aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Zusatzbremssteuereinrichtung entweder direkt aus dem CAN-Bus entnehmen, oder beispielsweise auf entsprechende Daten eines Antiblockiersystems oder ähnlichen Systems zugreifen. Natürlich ist es auch möglich, dass diese Vorrichtung mit einem ein Tachometersignal erzeugenden Drehzahlsensor verbunden ist. Die Daten über die Einleitung einer Schubschaltung, welche die Zusatzbremssteuereinrichtung erhält, können bevorzugt direkt von einem Getriebesteuergerät zur Verfügung gestellt werden, wozu die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit demselben in Verbindung steht. Es ist jedoch auch möglich, dass auf die Einleitung einer Schubschaltung z.B. aus bereitgestellten Daten des Motorsteuergerätes in Verbindung mit Signalen von Sensoren an einer Kupplung geschlossen wird.Data on a current at the time of initiation of a push circuit vehicle acceleration and / or vehicle speed can either remove the additional brake control device directly from the CAN bus, or access, for example, corresponding data of an anti-lock brake system or similar system. Of course, it is also possible that this device is connected to a tachometer signal generating speed sensor. The data on the initiation of a push circuit, which receives the additional brake control device, can preferably be provided directly from a transmission control device, to which the device according to the invention communicates with the same. However, it is also possible to conclude the initiation of a push circuit, for example, from data provided by the engine control unit in conjunction with signals from sensors on a clutch.
Die weiteren Fahr- und/oder Schaltparameter können sinnvoller Weise zum Beispiel ein Signal für die Beendigung des Schubschaltvorganges und/oder eine Information über den jeweils vorliegenden Schaltvorgang, also z.B. einen Schaltvorgang von Fahrgang 3 in Fahrgang 2 umfassen. Diese Informationen können dabei explizit an die Zusatzbremssteuereinrichtung übertragen und dort ausgewertet werden. Die Aufbereitung der Daten kann jedoch auch in anderen Steuergeräten, insbesondere im Getriebesteuergerät vorgenommen werden. Diese aufbereiteten Daten können dann der Zusatzbremssteuereinrichtung etwa über Datenleitungen zur Verfügung gestellt werden.The further driving and / or switching parameters may be meaningful way, for example, a signal for the completion of the shift shift operation and / or information about the respective present switching operation, so e.g. comprise a switching operation of drive 3 in drive 2. This information can be explicitly transferred to the additional brake control device and evaluated there. However, the preparation of the data can also be carried out in other control devices, in particular in the transmission control unit. This processed data can then be made available to the additional brake control device approximately via data lines.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die weiteren Signale die tatsächliche und/oder voraussichtliche Dauer des Schubschaltvorganges und/oder den Zeitpunkt des tatsächlichen und/oder voraussichtlichen Endes repräsentieren. Hierdurch ist es möglich, die Zusatzbremssteuereinrichtung so auszulegen und/oder so zu programmieren, dass deren Ausgabesignal zum Ende der Schubschaltung gegen Null geht beziehungsweise einem Wert entspricht, der zu einer Bremsleistung von Null führt.An advantageous development provides that the further signals represent the actual and / or anticipated duration of the push-shift operation and / or the time of the actual and / or anticipated end. This makes it possible to design the auxiliary brake control device so and / or to program so that the output signal to the end of the thrust circuit goes to zero or corresponds to a value that leads to a braking power of zero.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren grundsätzlich auch für rein manuell geschaltete Getriebe nutzbringend anwendbar ist, wird es bevorzugt, wenn das Schaltgetriebe als Automatgetriebe ausgebildet ist. Während bei einem rein manuell zu schaltenden Getriebe zur Implementierung des Verfahrens zumindest Sensoren für die Einleitung und den Ab- schluss eines Schaltvorganges sowie bevorzugt für den anfänglichen Gang und für den Zielgang sowie eventuell weitere Sensoren zusätzlich verbaut werden müssen, wodurch sich ein erheblicher zusätzlicher Aufwand ergibt, ist bei einem Automatgetriebe ohnehin eine Steuerungseinheit vorhanden, in welcher die benötigten Daten bereits zur Verfügung stehen. Zudem ist bei einem Automatgetriebe auch bereits bei Einleitung eines Gangwechsels der Zielgang bekannt, während dieser bei einem rein manuell zu schaltenden Getriebe nur vermutet werden kann.Although the method according to the invention is basically usefully applicable also for purely manually connected transmissions, it is preferred if the gearbox is designed as an automatic transmission. While in a purely manually to be switched gear for implementing the method at least sensors for the initiation and the conclusion of a switching process and preferably for the initial gear and for the target gear and possibly other sensors must be additionally installed, resulting in a considerable additional effort , In an automatic transmission anyway a control unit is present in which the required data are already available. In addition, in an automatic transmission even when initiating a gear change of the target gear is known, while this can only be suspected in a purely manually to be switched gearbox.
Unter einem Automatgetriebe wird dabei ein Schaltgetriebe verstanden, welches aufgrund von Sensordaten ohne Zutun des Fahrers geschaltet wird, und/oder bei welchem der Fahrer zwar einen Gang wählt, diese Gangwahl jedoch von einer Steuerungseinheit auf ihre Zulässigkeit geprüft und gegebenenfalls abgewandelt oder verweigert wird.Under an automatic transmission is understood to mean a manual transmission, which is switched due to sensor data without the driver's intervention, and / or in which the driver chooses a gear, but this gear selection is checked by a control unit for their permissibility and optionally modified or denied.
Da jedes motorgetriebene Fahrzeug üblicherweise im Schubbetrieb eine Motorbremswirkung besitzt, ist die zumindest eine bezüglich des Getriebes primärseitig angeordnete Bremse gemäß Anspruch 7 bevorzugt eine Motorbremse. Dies erlaubt die Anwendung der Erfindung auch bei Fahrzeugen, welche nicht über gesonderte, bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Dauerbremsen verfügen. Dabei ist es zunächst unerheblich, ob die Motorbremse eine einfache Motorbremse ist, wie sie durch jeden Verbrennungsmotor zwangsläufig zur Verfügung gestellt wird, oder ob die Motorbremse durch beispielsweise eine Abgasstau klappe oder durch eine besondere Ansteuerung der Auslassventile verstärkt ist.Since each motor-driven vehicle usually has an engine braking effect in overrun mode, the at least one brake arranged on the primary side with respect to the transmission according to claim 7 is preferably an engine brake. This allows the application of the invention also in vehicles which do not have separate, secondary side arranged with respect to the transmission brakes. It is initially irrelevant whether the engine brake is a simple engine brake, as it is inevitably made available by any engine, or whether the engine brake flap by, for example, an exhaust port or is reinforced by a special control of the exhaust valves.
Sofern das Fahrzeug jedoch über eine von der Motorbremse unabhängige, bezüglich des Getriebes primärseitig angeordneten Bremse und insbesondere über einen Primärretarder verfügt, so ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine bezüglich des Getriebes primärseitig angeordnete Bremse gemäß Anspruch 7 der Primärretarder ist. Auf diese Weise kann der Antriebsmotor von der Aufgabe einer Motorbremse entlastet werden, was Vorteile in Bezug auf Geräuschemissionen und den Verschleiß des Antriebsmotors birgt.However, if the vehicle has an independent of the engine brake, with respect to the primary side arranged brake and in particular a primary retarder, so it is advantageous if the at least a with respect to the transmission primary side arranged brake according to claim 7 of the primary retarder. In this way, the drive motor can be relieved of the task of an engine brake, which has advantages in terms of noise emissions and wear of the drive motor.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Bremswirkungen einer Mo- torbremse und eines Primärretarders zu kombinieren, um so eine besonders starke Bremswirkung zu erzielen.Of course, it is also possible to combine the braking effects of a motor brake and a primary retarder so as to achieve a particularly strong braking effect.
Wenn die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse ein Sekundärretarder ist, hat dies den Vorteil, dass die zusätzliche aufzubringende Bremsleistung verschleißfrei und ohne Belastung der Betriebsbremse aufgebracht werden kann.If the at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission is a secondary retarder, this has the advantage that the additional braking power to be applied can be applied without wear and without loading the service brake.
Wenn dagegen die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse eine auf die Räder wirksame Betriebsbremse ist, bietet dies im Allgemeinen Vorteile in Bezug auf die Ansprechgeschwindigkeit und die mögliche Bremswirkung bei geringen Geschwindigkeiten.On the other hand, if the at least one brake disposed on the secondary side of the transmission is a service brake effective on the wheels, this generally offers advantages in terms of the response speed and the possible braking effect at low speeds.
Beide Bremsarten können selbstverständlich auch kombiniert werden, indem beispielsweise die Betriebsbremse zunächst so angesteuert wird, dass sie die gesamte zusätzliche Bremsarbeit verrichtet, und deren Bremsleistung mit zunehmendem Ansprechen des Sekundärretarders entsprechend verringert wird. In diesem Zusammenhang wird auf die DE 198 43 580 A1 der Anmelderin verwiesen, deren Inhalt durch Bezugnahme hiermit in diese Beschreibung aufgenommen wird.Of course, both types of brakes can also be combined, for example, by firstly actuating the service brake in such a way that it performs all the additional braking work, and its braking power is correspondingly reduced with increasing response of the secondary retarder. In this context, reference is made to the applicant's DE 198 43 580 A1, the content of which is hereby incorporated by reference into this description.
Die Zusatzbremssteuereinrichtung kann ein eigenständiges Modul sein, welches zumindest mit der Vorrichtung der Kupplungssteuerung und/oder der Getriebesteuerung sowie der Bremssteuerung einer durch die Zusatzbremssteuereinrichtung anzusteuernden Bremse in Verbindung steht. Bei modernen Fahrzeugen mit CAN-Bus oder ähnlichen technischen Lösungen genügt es hierfür zumeist, die Zusatzbremssteuereinrichtung an den CAN-Bus signaltechnisch anzuschließen, an welchem die benötigten Daten zur Verfügung stehen und über den es seine Ausgabedaten beziehungsweise Steuerungsbefehle versenden kann.The additional brake control device can be an independent module, which is connected at least to the device of the clutch control and / or the transmission control and to the brake control of a brake to be triggered by the additional brake control device. It is sufficient for modern vehicles with CAN bus or similar technical solutions for this purpose, in most cases, to signal-connect the additional brake control device to the CAN bus, at which the required data are available and via which it can send its output data or control commands.
So ist es auch möglich, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung in ein anderes Steuerungsmodul integriert ist. Eine Vielzahl der von der Zusatzbremssteuereinrichtung zu verarbeitenden Daten sind oft in der Getriebesteuereinrichtung verfügbar, weshalb es vorteilhaft ist, wenn die Zusatzbremssteuereinrichtung ein integraler Bestandteil einer Getriebesteuereinrichtung ist. Weiter ergeben sich hierdurch Möglichkeiten der gemeinsamen Nutzung von elektronischen oder elektrischen Komponenten sowie der Funktionsintegration.So it is also possible that the additional brake control device is integrated into another control module. A large number of the data to be processed by the additional brake control device are often available in the transmission control device, for which reason it is advantageous if the additional brake control device is an integral part of a transmission control device. Furthermore, this results in opportunities for the joint use of electronic or electrical components as well as functional integration.
Alternativ dazu kann die Zusatzbremssteuereinrichtung auch vorteilhaft ein integraler Bestandteil einer Bremssteuereinrichtung sein, wodurch sich ähnliche Vorteile in Bezug auf die Ausgangsseite der Zusatzbremssteuereinrichtung ergeben, wie sie sich bei der vorstehend genannten Variante in Bezug auf die Eingangsseite der Zusatzbremssteuereinrichtung einstellen.Alternatively, the additional brake control device may also advantageously be an integral part of a brake control device, resulting in similar advantages with respect to the output side of the additional brake control device, as set in the aforementioned variant with respect to the input side of the additional brake control device.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel beschrieben:To further illustrate the invention, an embodiment will be described below:
Es wird hier von einem Lastkraftwagen mit einer auf einer Auspuffklappe basierenden Motorbremse und einem Primärretarder ausgegangen, der im dritten Gang eine Steigung hinunterrollt, wobei der Fahrer zur Schonung der Betriebsbremse den Primärretarder und die Motorbremse aktiviert hat.It is assumed here by a truck with an exhaust damper based on a motor brake and a primary retarder, which rolls down a slope in third gear, the driver has activated to protect the service brake the Primärretarder and the engine brake.
Aufgrund einer Zunahme des Gefälles beschleunigt das Fahrzeug jedoch, was der Fahrer durch einen Rückschaltvorgang unterbinden möchte. Er wählt daher den zweiten Gang, wobei die Getriebesteuerung eines Automatgetriebes den Zielgang auf Zulässigkeit überprüft und ermittelt, dass dieser Zielgang aufgrund der augenblicklichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs gerade noch zulässig ist. Im nächsten Schritt veranlasst die Getriebesteuerung nun die Öffnung der Kupplung und das Deaktivieren des zurzeit eingelegten Ganges.Due to an increase in the gradient, the vehicle accelerates, however, what the driver wants to prevent by a downshift. He therefore chooses the second gear, wherein the transmission control of an automatic transmission checks the target gear for admissibility and determines that this target gear due to the instantaneous speed of the vehicle straight is still allowed. In the next step, the transmission control now initiates the opening of the clutch and the deactivation of the currently engaged gear.
Bei einem herkömmlichen Fahrzeug würde die aufgrund der Öffnung der Kupplung wegfallende Bremsleistung der Motorbremse und des Primärretar- ders nun zu einer Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs führen. Daraufhin würde die Getriebesteuerung des Automatgetriebes erkennen, dass die zulässige Geschwindigkeit des Fahrzeugs für die Aktivierung des gewünschten Zielganges zu hoch ist und den Schaltvorgang zunächst abbrechen, um anschließend wiederum den ursprünglichen Gang einzulegen und zu aktivieren. Als Ergebnis hätte das Fahrzeug erheblich an Geschwindigkeit gewonnen und der gewünschte Zielgang wäre nicht eingelegt.In a conventional vehicle, the braking power of the engine brake and the primary retarder, due to the opening of the clutch, would now lead to an increase in the speed of the vehicle. Thereupon, the transmission control of the automatic transmission would recognize that the permissible speed of the vehicle for the activation of the desired target gear is too high and abort the first switching operation, in turn, then insert the original gear and activate. As a result, the vehicle would have gained significant speed and the desired target gear would not be engaged.
Ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Fahrzeug verfügt jedoch über eine Zusatzbremssteueranlage, die über einen CAN-Bus mit der Steuerung des Getriebes, des Motors und anderer Steuergeräte und Sensoren datentechnisch verbunden ist. Mit Hilfe der über den CAN-Bus übermittelten Daten über die momentane Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs sowie mit den Daten über eine beginnende Schubschaltung vom dritten in den zweiten Gang ermittelt die Zusatzbremssteueranlage eine gewünschte Fahrzeugbeschleunigung, die in diesem Fall gleich Null sein soll.However, a vehicle equipped according to the invention has an additional brake control system which is connected to the control of the transmission, the engine and other control devices and sensors by means of a CAN bus. With the help of transmitted via the CAN bus data on the instantaneous speed and acceleration of the vehicle and the data on an incipient push shift from third to second gear determines the additional brake control system a desired vehicle acceleration, which should be zero in this case.
Die Zusatzbremssteueranlage bereitet die Daten entsprechend auf und gibt über den CAN-Bus ein Ausgangssignal an die Bremssteuerung ab, welches zu einer Betätigung der Betriebsbremse führt, die gerade so stark ist, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während des Schubschaltvorganges zumindest annähernd konstant bleibt. Der Zielgang kann daher problemlos eingelegt und aktiviert werden.The additional brake control system prepares the data accordingly and outputs via the CAN bus an output signal to the brake control, which leads to an actuation of the service brake, which is just so strong that the speed of the vehicle remains at least approximately constant during the overrun shift operation. The target gear can therefore be easily inserted and activated.
Unmittelbar vor Beendigung des Schubschaltvorgangs durch Schließen der Kupplung wird die durch die Zusatzbremssteueranlage an der Betriebs- bremse aufgebrachte Bremswirkung auf den Wert Null reduziert. Der Schaltvorgang ist damit beendet, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist zumindest annähernd konstant geblieben und der gewünschte Zielgang ist aktiviert. Immediately before the end of the push-shift operation by closing the clutch, the torque applied by the auxiliary brake control system to the Brake applied braking effect reduced to the value zero. The switching process is thus completed, the speed of the vehicle has remained at least approximately constant and the desired target gear is activated.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Vermeidung unerwünschter Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle bei Fahrzeugen mit einem Antriebsmotor, einem Schaltgetriebe, zumindest einer bezüglich des Schaltgetriebes primärsei- tig angeordneten Bremse und zumindest einer bezüglich des Getriebes sekun- därseitig angeordneten Bremse sowie mit einer Zusatzbremssteuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung Daten über eine zum Zeitpunkt einer Einleitung einer Schubschaltung aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit sowie zumindest über die Einleitung einer Schubschaltung und gegebenenfalls über weitere Fahr- und/oder Schaltparameter einliest sowie verarbeitet, und nach Verarbeitung dieser Daten Steuersignale ausgibt, welche wenigstens eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse so beeinflussen, dass die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung während der Schubschaltung zumindest weitgehend einer gewünschten Fahrzeugbeschleunigung entspricht.1. A method for avoiding unwanted vehicle acceleration in downhills in downhill gradients in vehicles with a drive motor, a gearbox, at least one with respect to the gearbox primary arranged brake and at least one secondarily arranged with respect to the gear brake and a Zusatzbremssteuereinrichtung, characterized in that the additional brake control device reads in and processes data on a current vehicle acceleration and / or vehicle speed at the initiation of a thrust shift and at least on the initiation of a thrust shift and optionally on further travel and / or shift parameters, and outputs control signals after processing these data, which signals at least one reference of the transmission on the secondary side brake so influence that the actual vehicle acceleration during the thrust circuit at least largely a desired Fahrzeu acceleration corresponds.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung als weitere Fahr- und/oder Schaltparameter Daten über die voraussichtliche und/oder tatsächliche Dauer eines Schubschaltvorganges und/oder über deren voraussichtliches oder tatsächliches Ende einliest.2. The method according to claim 1, characterized in that the additional brake control device reads in as further driving and / or switching parameters data on the probable and / or actual duration of a push shift operation and / or on their expected or actual end.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Sensor und/oder ein Steuergerät eines Automatgetriebes Daten über zumindest die Einleitung eines Schaltvorganges an die Zusatzbremssteuereinrichtung übermittelt. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one sensor and / or a control device of an automatic transmission transmits data on at least the initiation of a switching operation to the additional brake control device.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung die eingelesenen Daten in der Art verarbeitet, dass die von ihr ausgegebenen Steuersignale die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse in der Art beeinflussen, dass die Fahrzeugbeschleunigung zumindest annähernd gleich Null ist.4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the additional brake control device processes the read data in such a way that the control signals issued by it influence the at least one with respect to the transmission secondary brake arranged in such a way that the vehicle acceleration at least is approximately equal to zero.
δ.Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung die eingelesenen Daten in der Art verarbeitet, dass die von ihr ausgegebenen Steuersignale die wenigstens eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse in der Art beeinflussen, dass die Fahrzeugbeschleunigung zumindest annähernd der zum Zeitpunkt der Einleitung einer Schubschaltung aktuellen Fahrzeugbeschleunigung entspricht.δ.Verfahren according to at least one of the preceding claims, characterized in that the additional brake control device processes the read data in such a way that the control signals issued by it affect the at least one with respect to the transmission secondary brake arranged in such a way that the vehicle acceleration at least approximately at the time of initiation of a push circuit corresponds to current vehicle acceleration.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung die eingelesenen Daten in der Art verarbeitet, dass die von ihr ausgegebenen Steuersignale die wenigstens eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse in der Art beeinflussen, dass die Fahrzeugbeschleunigung zum Anfang des Schubschaltvorganges zumindest annähernd der zum Zeitpunkt der Einleitung einer Schubschaltung aktuellen Fahrzeugbeschleunigung entspricht, und im Verlauf des Schubschaltvorganges bis auf zumindest annähernd denjenigen Fahrzeugbeschleunigungswert verändert wird, der sich bei Wirksamkeit des einzulegenden Ganges anfänglich einstellt.6. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the additional brake control device processes the read data in such a way that the control signals issued by it affect the at least one with respect to the transmission secondary brake arranged in such a way that the vehicle acceleration to the beginning of the Shift operation at least approximately corresponds to the time of initiation of a push circuit current vehicle acceleration, and is changed in the course of the shift operation to at least approximately that vehicle acceleration value, which initially adjusts the effectiveness of the gear to be engaged.
7. Vorrichtung zur Vermeidung unerwünschter Fahrzeugbeschleunigungen bei Schubschaltungen im Gefälle bei Fahrzeugen mit einem Antriebsmotor, einem Schaltgetriebe, zumindest einer bezüglich des Getriebes primärseitig angeordneten Bremse und mit zumindest einer bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusatzbremssteuereinrichtung vorgesehen ist, welche auf Signale zugreifen kann, die eine zum Zeitpunkt einer Einleitung einer Schubschaltung aktuelle Fahrzeugbeschleunigung und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentieren, zumindest auf ein Signal zugreifen kann, welches eine beginnende oder unmittelbar bevorstehende Einleitung einer Schubschaltung markiert, sowie gegebenenfalls auf weitere Signale zugreifen kann, die weitere Fahr- und/oder Schaltparameter repräsentieren, und bei der die Zusatzbremssteuereinrichtung nach Verarbeitung dieser Signale Steuersignale auszugeben in der Lage ist, welche zur Beeinflussung zumindest einer bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordneten Bremse in der Art geeignet sind, dass die tatsächliche Fahrzeugbeschleunigung während der Schubschaltung zumindest weitgehend einer gewünschten Fahrzeugbeschleunigung entspricht.7. A device for avoiding unwanted vehicle accelerations in thrust circuits in the downhill in vehicles with a drive motor, a transmission, at least one with respect to the transmission primary side arranged brake and at least one with respect to the transmission secondary brake arranged, characterized in that a Zusatzbremssteuereinrichtung is provided which can access signals representing a current acceleration and / or vehicle speed at the time of initiation of a thrust circuit, at least access a signal which marks an incipient or imminent initiation of a push circuit, and optionally to further signals can access that represent further driving and / or switching parameters, and in which the auxiliary brake control device is capable of outputting control signals after processing these signals, which are suitable for influencing at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission in such a way that the actual vehicle acceleration during the thrust circuit at least largely corresponds to a desired vehicle acceleration.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Signale die tatsächliche und/oder voraussichtliche Dauer des Schubschaltvorganges und/oder den Zeitpunkt dessen tatsächlichen und/oder voraussichtlichen Endes repräsentieren.8. The device according to claim 7, characterized in that the further signals represent the actual and / or anticipated duration of the push-shift operation and / or the time of its actual and / or probable end.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe als Automatgetriebe ausgebildet ist.9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the gearbox is designed as an automatic transmission.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bezüglich des Getriebes primärseitig angeordnete Bremse eine Motorbremse ist.10. The device according to at least one of claims 7 to 9, characterized in that the at least one with respect to the transmission on the primary side arranged brake is an engine brake.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bezüglich des Getriebes primärseitig angeordnete Bremse ein Primärretarder ist.11. The device according to at least one of claims 7 to 10, characterized in that the at least one with respect to the transmission primary side arranged brake is a primary retarder.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse ein Sekundärretarder ist.12. The device according to at least one of claims 7 to 11, characterized in that the at least one brake arranged on the secondary side with respect to the transmission is a secondary retarder.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine bezüglich des Getriebes sekundärseitig angeordnete Bremse eine auf die Räder wirksame Betriebsbremse ist.13. The device according to at least one of claims 7 to 12, characterized in that the at least one with respect to the transmission on the secondary side arranged brake is effective on the wheels service brake.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung integraler Bestandteil einer Getriebesteuereinrichtung ist.14. The device according to at least one of claims 7 to 13, characterized in that the additional brake control device is an integral part of a transmission control device.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzbremssteuereinrichtung integraler Bestandteil einer Bremssteuereinrichtung ist. 15. The device according to at least one of claims 7 to 13, characterized in that the additional brake control device is an integral part of a brake control device.
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