WO2017186413A1 - Fahrzeug mit einem automatikgetriebe - Google Patents

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WO2017186413A1
WO2017186413A1 PCT/EP2017/056759 EP2017056759W WO2017186413A1 WO 2017186413 A1 WO2017186413 A1 WO 2017186413A1 EP 2017056759 W EP2017056759 W EP 2017056759W WO 2017186413 A1 WO2017186413 A1 WO 2017186413A1
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WO
WIPO (PCT)
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accelerator pedal
upshift
haptic
control device
recommendation
Prior art date
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PCT/EP2017/056759
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Ottowitz
Matthieu Joly
Frank Zierott
Siegfried Pint
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/24—Providing feel, e.g. to enable selection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42—Ratio indicator devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangement or mounting of propulsion-unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangement or mounting of propulsion-unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42—Ratio indicator devices
    • F16H2063/426—Ratio indicator devices with means for advising the driver for proper shift action, e.g. prompting the driver with allowable selection range of ratios

Definitions

  • the invention relates to a vehicle according to the preamble of
  • Claim 1 and a method for operating a vehicle according to claim 14.
  • the gearshift takes place in dependence on Fahrbetnebsparametern, such as the driving speed, the accelerator pedal position and the accelerator pedal gradient.
  • the transmission control unit determines a shift recommendation based on which
  • Running accelerator pedal that generates a haptic downshift message in the event of imminent release of a gear reset.
  • Gearbox control unit trigger at least one gear shift in the automatic transmission, which takes place at a downshift accelerator pedal position, the
  • Accelerator pedal travel varies.
  • the haptic downshift message is a pressure point in the accelerator pedal characteristic, which is a restoring force on the Accelerator pedal travel reproduces.
  • the pressure point is upstream of the downshift accelerator pedal position in the accelerator pedal actuation direction (ie, toward the fully depressed accelerator pedal position).
  • the pressure point in common practice in the accelerator pedal characteristic is realized as a, over a short Stellweg Scheme steeply increasing restoring force increase, which merges at a vertex in a subsequent, steeply sloping restoring force reduction.
  • the object of the invention is to provide a vehicle and a method for triggering gearshifts in an automatic transmission of a vehicle, in which there are additional degrees of freedom for the driver while driving.
  • the object is solved by the features of claim 1 or 14. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the subclaims.
  • the starting point of the invention is a special driving situation in which the driver presses the accelerator pedal to accelerate with a positive accelerator pedal gradient up to a pressure point and stops at the pressure point, which announces an imminent release of a gear reset, while the driver does not overpress the pressure point.
  • This driving behavior can be interpreted in such a way that the driver is not interested in a corresponding triggering of a downshift or no driver side There is a need for such a downshift.
  • the driver would like to deliberately avoid overpressing the pressure point (that is to say triggering the gear shift), for example on the basis of driver-side information about the route or about the traffic situation.
  • the information about the route can be determined based on vehicle navigation data, electronic map services or from the driving profile.
  • Pressure point is the current accelerator pedal position in the accelerator pedal characteristic within the above-defined Stellweg Suitees in which the restoring force increases steeply.
  • the driver expected vehicle acceleration behavior can not be achieved, the vehicle acts too sluggish on the driver.
  • the evaluation unit information such as the
  • Acceleration behavior can be determined from this.
  • information about the route which are determined based on vehicle navigation data, electronic map services or from the driving profile, received in the evaluation and evaluated there with respect to a switch-back message.
  • the vehicle acceleration behavior for the next route section can be predicted in a particularly simple manner, and thus can proactively activate or deactivate a downshift message.
  • the control means the accelerator pedal with a haptic Upshift recommendation if there is a driving situation in which the driver sets the accelerator pedal from a higher pedal value to a lower pedal value. It is preferred if the control device applies a haptic upshift recommendation to the accelerator pedal if the driver, in the above-defined driving situation, holds the accelerator pedal at a pressure point, for example over a predefined time interval, without overpressing it. The pressure point is generated when the triggering of a gear reset is imminent.
  • control device for this purpose have an evaluation unit, which has a need for the haptic
  • the control means pressurizes the accelerator pedal with the haptic
  • the evaluation unit can determine such a requirement, provided that the detected time interval is greater than one
  • predetermined threshold value for example, 2 seconds
  • the evaluation unit can determine the need for the haptic upshift recommendation, provided that at least in the above time interval, the accelerator pedal is held at the pressure point and provided the upshift to a higher target driving a both
  • the pressure point generated in the accelerator pedal characteristic (ie the downshift message) is in the accelerator depression direction, ie in the direction of the fully depressed accelerator pedal position, the downshift Upstream accelerator pedal position, which correlates with the gear shift.
  • the pressure point has in the accelerator pedal characteristic within a short
  • Resetting force increase is superimposed in Stellweg Geneva, preferably as a restoring force vibration.
  • the haptic upshift recommendation can be designed as an increase in the slope of the restoring force increase, which increases steeply in the travel range.
  • a kickdown pressure point a downshift message at partially traversed accelerator pedal, in an accelerator pedal position that is not fixed positionally integrated in the accelerator pedal characteristic, but vary depending on the current driving condition on the available accelerator pedal travel can.
  • the kickdown pressure point is not changeable, but positionally positioned at the end of the accelerator pedal characteristic, ie immediately before fully depressed accelerator pedal position and not partially depressed accelerator pedal.
  • the driver receives the accelerator pedal haptic feedback on the impending release of a
  • Gaspedalgradienten reduced that is, goes from the accelerator pedal, or
  • Gear upshift be linked with an upshift message that serves the driver as a basis for decision.
  • Fig. 2 a in a transmission control unit of an automatic transmission
  • Fig. 3 is an accelerator pedal characteristic in which a switch-back message via a
  • Fig. 4 is a view corresponding to FIG. 3, in the driving situation
  • Fig. 1 is made with a view to a simple understanding of the invention. Therefore, Fig. 1 is only a grossly simplified
  • the two-lane vehicle has an internal combustion engine 1 which is drivingly coupled to an automatic transmission 5.
  • the automatic transmission 5 can be used to split the
  • Transmission control unit 16 of the automatic transmission 5 are by means of a
  • control device 7 can be controlled, which detects a plurality of driving parameters as input variables.
  • control device 7 is signal-connected to an active accelerator pedal 9.
  • the Control device 7 a Depending on the deflection angle (that is, the travel s) of the accelerator pedal 9 is the Control device 7 a, a target torque M S0 n corresponding driver default supplied.
  • the control device 7 controls the engine control unit 15 and the transmission control unit 16 via signal lines 1 1 shown by dashed lines.
  • accelerator pedal 9 is a so-called force-feedback pedal whose accelerator pedal characteristic (shown in FIG. 3) reproduces the profile of a restoring force via the accelerator pedal travel.
  • the accelerator pedal characteristic curve (FIG. 3) can be superimposed on the control device 7 with a haptic downshift message R which is designed as a pressure point and sends the driver over a
  • control device 7 via the signal line 21 to the accelerator pedal 9 in connection.
  • the transmission control unit 16 determines the triggering of a gear shift R6 / 5, R5 / 4 on the basis of a switching map shown roughly simplified in FIG.
  • the shell diagram shown in FIG. 2 represents the specific one
  • Switching characteristics is the shell diagram for comparability simplified for a fixed gear ratio.
  • Drive unit can be calculated on the basis of the transmission ratio and the driving speed.
  • the ordinate axis can also be the torque of the drive unit or the effective mean pressure of the drive unit.
  • Fuel consumption is a measure of the efficiency of a
  • the accelerator pedal 9 has a position sensor 22 (FIG. 1) with which the current accelerator pedal position Sj St and the current accelerator pedal gradient are detected and directed to an evaluation unit 23 assigned to the control device 7.
  • an accelerator operating behavior of the driver is determined on the basis of the current accelerator pedal position s, s t and the current accelerator gradient.
  • Accelerator actuating behavior of the driver determines the evaluation unit 23, whether a driver-side demand for the downshift message R is present or not, as will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIGS. 3 and 4 In the circuit diagram of Fig. 2 are for explaining the invention
  • Gear downshifts makes.
  • the gear downshift R5 / 4 takes place when a downshifting accelerator pedal position Ss / 4 that correlates with it is exceeded. ( Figures 3 and 4)
  • the haptic down-message R is realized as a pressure point in the accelerator pedal characteristic.
  • the pressure point is upstream of the downshift accelerator pedal position Ss 4 in the accelerator depression direction I (that is, toward the fully depressed accelerator pedal position).
  • the pressure point in the direction of actuation I in a short travel range As a significant (that is steeply increasing) restoring force increase, which on a
  • kick-down downshift in which a kick-down pressure point K is integrated in the accelerator pedal characteristic.
  • the kick-down pressure point K is provided fixed in position in the accelerator pedal characteristic, in the region immediately before the fully compressed
  • the evaluation unit 23 determines whether there is a need for the haptic upshift recommendation H or not. In the presence of such a requirement, the control device 7 acts on the accelerator pedal 9 with the haptic upshift recommendation H. By way of example, the evaluation unit 23 determines the need for the haptic upshift recommendation H if the current accelerator pedal position s, s t remains within the travel range As shown in FIGS. 3 and 4 for a predetermined time interval ⁇ t
  • the haptic upshift recommendation H is realized as a restoring force vibration, which corresponds to the steeply increasing restoring force increase in FIG. 4.
  • the driver can reduce the accelerator pedal angle, that is, release the accelerator pedal 9 so that the upshift H4 / 5 can be performed.
  • the control device 7 generates at an imminent release of a gear upshift H4 / 5 a pressure point as a haptic Hochschait message in the accelerator pedal characteristic.
  • the haptic Hochschait message in the accelerator pedal characteristic is not limited to a pressure point.
  • the haptic Hochschait- message can be implemented as any suitable restoring force variation in the accelerator pedal characteristic, as indicated in Figs. 3a and 3b.
  • FIGS. 3a and 3b show further embodiments of the force curve on the accelerator pedal 9 in the event of an impending upshift H4 / 5.
  • Illustrated accelerator pedal positions which is determinative of the upshifts - at higher accelerator pedal positions the graph corresponds again to Fig. 3.
  • Fig. 3a by way of example the haptic Hochschait message (when releasing the accelerator pedal 9 in the direction of actuation II) as a brief

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Antriebseinheit (1), die trieblich mit einem Automatikgetriebe (5) verbunden ist, über das ein Antriebsmoment auf die Fahrzeugräder abtreibbar ist, mit einer Steuereinrichtung (7), die auf ein durch Betätigung eines Fahrpedals (9) vorgebbares Sollmoment (Msoll) die Antriebseinheit (1) ansteuert und mit einem Getriebesteuergerät (16), das im Fahrbetrieb bei einer Beschleunigungsfahrt zumindest eine Gangrückschaltung (R5/4) im Automatikgetriebe (5) auslöst, die bei einer damit korrelierenden Rückschalt-Fahrpedalstellung (s5/4) erfolgt, die in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand über den verfügbaren Fahrpedal-1 Stellweg (s) variiert, wobei das Fahrpedal (9) ein mit einer Rückstellkraft (F) beaufschlagbares aktives Fahrpedal (9) ist, und bei einer unmittelbar bevorstehenden Auslösung der Gangrückstellung (R5/4) die Steuereinrichtung (7) einen Druckpunkt als haptische Rückschalt-Meldung (R) in der Fahrpedal- Kennlinie erzeugt. Erfindungsgemäß wird in einer Fahrsituation, in der der Fahrer das Fahrpedal (9) über ein vorgegebenes Zeitintervall (∆t) am Druckpunkt hält, ohne diesen zu überdrücken, die Steuereinrichtung (7) unter Berücksichtigung aktueller Fahrbetriebsparameter das Fahrpedal (9) mit einer haptischen Hochschaltempfehlung (H) beaufschlagt.

Description

Fahrzeug mit einem Automatikgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs nach dem Patentanspruch 14.
Bei einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe erfolgt die Gangschaltung in Abhängigkeit von Fahrbetnebsparametern, etwa der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrpedalstellung und dem Fahrpedalgradienten. Auf der Grundlage des aus den Fahrbetriebsparametern erfassten aktuellen Fahrzustands ermittelt das Getriebesteuergerät eine Schaltempfehlung, auf deren Grundlage die
Gangschaltung erfolgt. Aus der DE 10 2010 039 376 A1 ist ein gattungsgemäßes Fahrzeug mit einer Antriebseinheit bekannt, die trieblich mit einem Automatikgetriebe verbunden ist, über das ein Antriebsmoment auf die Fahrzeugräder abtreibbar ist. Zudem ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die auf ein, durch Betätigung des Gaspedals vorgebbares Sollmoment die Antriebseinheit ansteuert. Das Gaspedal ist als ein mit einer Rückstellkraft beaufschlagbares aktives
Fahrpedal ausgeführt, das bei einer unmittelbar bevorstehenden Auslösung einer Gangrückstellung eine haptische Rückschalt-Meldung erzeugt. Im Fahrbetrieb kann während einer Beschleunigungsfahrt das
Getriebesteuergerät zumindest eine Gangrückschaltung im Automatikgetriebe auslösen, die bei einer Rückschalt-Gaspedalstellung erfolgt, die in
Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand über den verfügbaren
Gaspedalstellweg variiert.
In der obigen DE 10 2010 039 376 A1 ist die haptische Rückschalt-Meldung ein Druckpunkt in der Gaspedal-Kennlinie, die eine Rückstellkraft über den Gaspedalstellweg wiedergibt. Der Druckpunkt ist der Rückschalt- Gaspedalstellung in der Gaspedal-Betätigungsrichtung (das heißt in Richtung auf die vollständig durchgedrückte Gaspedal-Stellung) vorgelagert. Zudem ist der Druckpunkt in gängiger Praxis in der Gaspedal-Kennlinie als eine, über einen kurzen Stellwegbereich steil ansteigende Rückstellkraft-Erhöhung realisiert, die an einem Scheitelpunkt in eine daran anschließende, steil abfallende Rückstellkraft-Reduzierung übergeht.
Aus der EP 0 633 155 A2 ist ebenfalls ein Fahrzeug mit einem
Automatikgetriebe bekannt, dessen Getriebesteuergerät eine
Hochschaltempfehlung erzeugt, wenn ungünstige Motorwirkungsgrade angezeigt werden. Demgegenüber wird die Hochschaltempfehlung bei Querbeschleunigungen oder Bergauffahrten unterdrückt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Auslösen von Gangschaltungen in einem Automatikgetriebe eines Fahrzeugs bereitzustellen, bei dem sich zusätzliche Freiheitsgrade für den Fahrer im Fahrbetrieb ergeben. Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 14 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Ausgangspunkt der Erfindung ist eine spezielle Fahrsituation, bei der im Fahrbetrieb der Fahrer das Gaspedal zur Beschleunigung mit einem positiven Gaspedalgradienten bis zu einem Druckpunkt eindrückt und am Druckpunkt hält, der eine unmittelbar bevorstehende Auslösung einer Gangrückstellung ankündigt, wobei der Fahrer den Druckpunkt jedoch nicht überdrückt. Dieses Fahrverhalten ist so interpretierbar, dass der Fahrer an einer entsprechenden Auslösung einer Rückschaltung nicht interessiert ist bzw. kein fahrerseitiger Bedarf für eine solche Rückschaltung vorliegt. In dieser Fahrsituation möchte der Fahrer nämlich auf ein Überdrücken des Druckpunktes (das heißt auf ein Auslösen der Gangrückschaltung) bewusst verzichten, und zwar zum Beispiel aufgrund fahrerseitiger Informationen über die Fahrstrecke oder über die Verkehrssituation. Die Information über die Fahrstrecke kann dabei anhand von Fahrzeugnavigationsdaten, elektronischen Kartendiensten oder aus dem Fahrprofil ermittelt werden. Bei dem obigen Halten des Gaspedals am
Druckpunkt befindet sich die aktuelle Gaspedalstellung in der Gaspedal- Kennlinie innerhalb des oben definierten Stellwegbereiches, in dem die Rückstellkraft steil ansteigt.
In einer solchen Fahrsituation kann allerdings, zum Beispiel bei einer leichten Bergauffahrt, das vom Fahrer erwartete Fahrzeug-Beschleunigungsverhalten nicht erreicht werden, wobei das Fahrzeug auf den Fahrer zu träge wirkt. In der Auswerteeinheit können Informationen, wie beispielsweise der
Fahrwiderstand und das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs hinterlegt sein. Wenn der Auswerteeinheit auch die Fahrbahnneigung bekannt ist, was dem Stand der Technik bei aktuellen Fahrzeugen entspricht, kann das
Beschleunigungsverhalten daraus ermittelt werden.
Gleichermaßen können Informationen über die Fahrstrecke, welche anhand von Fahrzeugnavigationsdaten, elektronischen Kartendiensten oder aus dem Fahrprofil ermittelt werden, in die Auswerteeinheit eingehen und dort bezüglich einer Rückschalt-Meldung ausgewertet werden. Anhand dieser Daten lässt sich besonders einfach das Fahrzeug-Beschleunigungsverhalten für den nächsten Streckenabschnitt prädizieren und somit vorausschauend eine Rückschalt-Meldung aktivieren oder deaktivieren.
Vor diesem Hintergrund beaufschlagt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Steuereinrichtung das Fahrpedal mit einer haptischen Hochschaltempfehlung, sofern eine Fahrsituation vorliegt, in der der Fahrer das Fahrpedal von einem höheren Pedalwert auf einen niedrigeren Pedalwert stellt. Bevorzugt ist es, wenn die Steuereinrichtung das Fahrpedal mit einer haptischen Hochschaltempfehlung beaufschlagt, sofern der Fahrer in der oben definierten Fahrsituation das Fahrpedal , zum Beispiel über ein vordefiniertes Zeitintervall, an einem Druckpunkt hält, ohne diesen zu Überdrücken. Der Druckpunkt wird erzeugt, wenn die Auslösung einer Gangrückstellung unmittelbar bevorsteht.
In einer technischen Umsetzung kann die Steuereinrichtung hierfür eine Auswerteeinheit aufweisen, die einen Bedarf für die haptische
Hochschaltempfehlung ermittelt. Bei Vorliegen eines solchen Bedarfs beaufschlagt die Steuereinrichtung das Gaspedal mit der haptischen
Hochschaltempfehlung. Bevorzugt kann die Auswerteeinheit einen solchen Bedarf feststellen, sofern das erfasste Zeitintervall größer als ein
vorgegebener Schwellwert, zum Beispiel 2 Sekunden, ist und sofern gleichzeitig keine aktuellen Fahrbetriebsparameter gegen eine solche
Hochschaltempfehlung sprechen. Beispielhaft kann die Auswerteinheit den Bedarf für die haptische Hochschaltempfehlung feststellen, sofern zumindest im obigen Zeitintervall das Gaspedal am Druckpunkt gehalten ist und sofern die Hochschaltung in einen höheren Ziel-Fahrgang sowohl ein noch
ausreichendes Radmoment zur Verfügung stellt als auch einen
Kraftstoffverbrauchsvorteil ergibt, und zwar im Vergleich zum aktuellen
Fahrgang.
Der in der Gaspedal-Kennlinie erzeugte Druckpunkt (das heißt die Rückschalt- Meldung) ist in der Gaspedal-Eindrückrichtung, das heißt in Richtung auf die vollständig durchgedrückte Gaspedalstellung, der Rückschalt- Gaspedalstellung vorgelagert, die mit der Gangrückschaltung korreliert. Der Druckpunkt weist in der Gaspedal-Kennlinie innerhalb eines kurzen
Stellwegbereiches eine steil ansteigende Rückstellkraft-Erhöhung auf, die an einem Rückstellkraft-Scheitelpunkt in eine steil abfallende Rückstellkraft- Reduzierung übergeht. Beim Halten des Gaspedals am Druckpunkt befindet sich somit die aktuelle Gaspedalstellung innerhalb des oben definierten Stellwegbereiches. Sofern sich die aktuelle Gaspedalstellung über das vorgegebene Zeitintervall innerhalb des Stellwegbereiches befindet, beaufschlagt die Steuereinrichtung, gegebenenfalls unter Berücksichtigung aktueller Fahrbetriebsparameter, das Fahrpedal mit der haptischen
Hochschaltempfehlung.
Im Hinblick auf eine zuverlässige fahrerseitige Wahrnehmung ist es bevorzugt, wenn die haptische Hochschaltempfehlung der steil ansteigenden
Rückstellkraft-Erhöhung im Stellwegbereich überlagert wird, bevorzugt als eine Rückstellkraft-Vibration. Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann die haptische Hochschaltempfehlung als eine Erhöhung der Steigung der im Stellwegbereich steil ansteigenden Rückstellkraft-Erhöhung ausgeführt sein. Ebenso kann anstelle einer Rückstellkrafterhöhung eine
Rückstellkraftreduzierung ausgeführt werden.
Mit der Erfindung erfolgt - in Abgrenzung zu einem Kickdown-Druckpunkt - eine Rückschalt-Meldung bei teilweise durchgetretenem Gaspedal, und zwar in einer Gaspedalstellung, die nicht positionsfest in der Gaspedal-Kennlinie integriert ist, sondern in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand über den verfügbaren Gaspedalstellweg variieren kann. Im Unterschied dazu ist der Kickdown-Druckpunkt nicht veränderlich, sondern lagefest am Ende der Gaspedal-Kennlinie positioniert, das heißt unmittelbar vor vollständig durchgedrückter Gaspedalstellung und nicht bei teilweise durchgedrücktem Gaspedal. In Anwendung der obigen Erfindung erhält der Fahrer vom Gaspedal die haptische Rückmeldung über die bevorstehende Auslösung einer
Gangrückschaltung. Bei einem weiteren Eindrücken des Gaspedals kann daher der Fahrer die Rückschaltung bewusst auslösen oder sich gegen eine solche Rückschaltung entscheiden, indem er den positiven
Gaspedalgradienten reduziert, das heißt vom Gaspedal geht, oder das
Gaspedal in der Position hält und nicht über den Druckpunkt hinaus weiter durchdrückt.
Am Ende der Beschleunigungsfahrt kann gegebenenfalls wieder in eine Konstantfahrt niedrigerer Fahrgeschwindigkeit gewechselt werden. Ein solcher Wechsel kann bei negativem Gaspedal-Gradienten erfolgen, das heißt das Gaspedal wird vom Fahrer gelöst oder zumindest in der aktuellen
Pedalstellung gehalten. In herkömmlichen Automatikgetrieben erfolgt in dieser Fahrsituation wieder ein Hochschalten in einen höheren Gang. In Anwendung der Erfindung kann auch das bevorstehende Auslösen einer solchen
Ganghochschaltung mit einer Hochschalt-Meldung verknüpft werden, die dem Fahrer als Entscheidungsgrundlage dient.
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen
wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in einem grob schematischen Blockschaltdiagramm einen
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 ein in einem Getriebesteuergerät eines Automatikgetriebes
hinterlegtes Schaltkennfeld, auf dessen Grundlage im Fahrbetrieb Gangschaltungen durchgeführt werden;
Fig. 3 eine Gaspedal-Kennlinie, in der eine Rückschalt-Meldung über eine
Gangrückschaltung integriert ist; und
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, in der Fahrsituation
veranschaulicht ist, in der die Rückschalt-Meldung mit einer zusätzlichen Hochschaltempfehlung überlagert ist.
Die Fig. 1 ist im Hinblick auf ein einfaches Verständnis der Erfindung angefertigt. Von daher ist die Fig. 1 eine lediglich grob vereinfachte
Darstellung, die keinen realitätsgetreuen Aufbau des Antriebsstranges und der Antriebssteuerung wiedergibt. In der Fig. 1 weist das zweispurige Fahrzeug eine Brennkraftmaschine 1 auf, die mit einem Automatikgetriebe 5 trieblich gekoppelt ist. Das Automatikgetriebe 5 kann zur Aufteilung des
Antriebsmomentes auf die Fahrzeugräder in trieblicher Verbindung mit nicht gezeigten Vorder- und/oder Hinterachsdifferenzialen sein. Das Motorsteuergerät 15 der Brennkraftmaschine 1 sowie das
Getriebesteuergerät 16 des Automatikgetriebes 5 sind mittels einer
elektronischen Steuereinrichtung 7 ansteuerbar, die als Eingangsgrößen eine Vielzahl von Fahrbetriebsparametern erfasst. Zudem ist die Steuereinrichtung 7 mit einem aktiven Fahrpedal 9 signalverbunden. In Abhängigkeit von dem Auslenkwinkel (das heißt dem Stellweg s) des Fahrpedals 9 wird der Steuereinrichtung 7 eine, einem Sollmoment MS0n entsprechende Fahrer- Vorgabe zugeführt. Auf der Grundlage der Fahrer-Vorgabe sowie der oben erwähnten Fahrbetriebsparameter steuert die Steuereinrichtung 7 über gestrichelt dargestellte Signalleitungen 1 1 das Motorsteuergerät 15 sowie das Getriebesteuergerät 16 an.
Das Gaspedal 9 ist vorliegend ein sogenanntes Force-Feedback-Pedal, dessen Gaspedal-Kennlinie (in der Fig. 3 dargestellt) den Verlauf einer Rückstellkraft über den Gaspedal-Stellweg wiedergibt. Die Gaspedal-Kennlinie (Fig. 3) kann in Abhängigkeit von entsprechenden Steuersignalen S (Fig. 1 ) der Steuereinrichtung 7 mit einer als Druckpunkt ausgeführten haptischen Rückschalt-Meldung R überlagert werden, die den Fahrer über eine
unmittelbar bevorstehende Auslösung einer Gangrückschaltung bei einer Beschleunigungsfahrt informiert. Hierzu ist die Steuereinrichtung 7 über die Signalleitung 21 mit dem Gaspedal 9 in Verbindung. Während des
Fahrbetriebs ermittelt das Getriebesteuergerät 16 auf der Grundlage ein in der Fig. 2 grob vereinfacht gezeigten Schaltkennfeldes die Auslösung einer Gangrückschaltung R6/5, R5/4. Das in der Fig. 2 gezeigte Muscheldiagramm stellt den spezifischen
Kraftstoffverbrauch dar. Im dargestellten Diagramm mit überlagerten
Schaltkennlinien ist das Muscheldiagramm zur Vergleichbarkeit vereinfacht für ein festes Übersetzungsverhältnis dargestellt. Die übliche Darstellung des Muscheldiagramms mit der Abszissenachse als Drehzahl des
Antriebsaggregats kann anhand des Übersetzungsverhältnisses und der Fahrgeschwindigkeit berechnet werden. Anstelle des Fahrpedalwertes kann als Ordinatenachse auch das Drehmoment des Antriebsaggregates oder der effektiver Mitteldruck des Antriebsaggregates stehen. Der spezifische
Kraftstoffverbrauch ist ein Maß für die Effizienz einer
Verbrennungskraftmaschine. Definiert ist er als das Verhältnis zwischen Kraftstoffverbrauch pro Zeiteinheit und der abgegeben mechanischen
Leistung. Der spezifische Kraftstoffverbrauch wird üblicherweise in g/kWh angegeben.
Zudem weist das Gaspedal 9 einen Positionssensor 22 (Fig. 1 ) auf, mit dem die aktuelle Gaspedalstellung SjSt und der aktuelle Gaspedalgradient erfasst und zu einer, der Steuereinrichtung 7 zugeordneten Auswerteeinheit 23 geleitet wird. In der Auswerteeinheit 23 wird auf der Grundlage der aktuellen Gaspedalstellung s,st und des aktuellen Gaspedal-Gradienten ein Gaspedal- Betätigungsverhalten des Fahrers bestimmt. Auf der Grundlage des
Gaspedal-Betätigungsverhaltens des Fahrers ermittelt die Auswerteeinheit 23, ob ein fahrerseitiger Bedarf für die Rückschalt-Meldung R vorliegt oder nicht, wie es später noch anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben wird. In dem Schaltkennfeld der Fig. 2 sind zur Erläuterung der Erfindung
exemplarisch Rückschaltschwellen angedeutet, anhand derer das
Getriebesteuergerät in einem Sechs-Gang-Automatikgetriebe
Gangrückschaltungen vornimmt. Beispielhaft erfolgt die Gangrückschaltung R5/4 bei Überschreiten einer damit korrelierenden Rückschalt- Gaspedalstellung Ss/4. (Fig. 3 und 4)
Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, ist die haptische Rückschalt-Meldung R als ein Druckpunkt in der Gaspedal-Kennlinie realisiert. Der Druckpunkt ist der Rückschalt-Gaspedalstellung Ss 4 in der Gaspedal-Eindrückrichtung I (das heißt in Richtung der vollständig durchgedrückten Gaspedalstellung) vorgelagert. Wie in der Fig. 3 angedeutet ist, weist der Druckpunkt in der Betätigungsrichtung I in einem kurzen Stellwegbereich As eine deutliche (das heißt steil ansteigende) Rückstellkraft-Erhöhung auf, die an einem
Rückstellkraft-Scheitelpunkt in eine deutliche (das heißt steil abfallende) Rückstellkraft-Reduzierung übergeht. Zusätzlich zu der in der Fig. 3 angedeuteten Rückschalt-Meldung R ist in der Gaspedal-Kennlinie auch eine sogenannte Kick-Down-Rückschaltung realisiert, bei der in der Gaspedal- Kennlinie ein Kick-Down-Druckpunkt K integriert ist. Der Kick-Down- Druckpunkt K ist positionsfest in der Gaspedal-Kennlinie bereitgestellt, und zwar im Bereich unmittelbar vor der vollständig durchgedrückten
Gaspedalstellung. Bei einem Überdrücken des Kick-Down-Druckpunktes K wird eine Rückschaltung in einen (sinnvollen) niedrigeren Gang veranlasst, um eine noch größere Fahrzeug-Beschleunigung zu erzielen. In der obigen Fahrsituation ermittelt die Auswerteeinheit 23, ob ein Bedarf für die haptische Hochschaltempfehlung H vorliegt oder nicht. Bei Vorliegen eines solchen Bedarfs beaufschlagt die Steuereinrichtung 7 das Gaspedal 9 mit der haptischen Hochschaltempfehlung H . Beispielhaft stellt die Auswerteeinheit 23 den Bedarf für die haptische Hochschaltempfehlung H fest, wenn die aktuelle Gaspedalstellung s,st für ein vorgegebenen Zeitintervall At innerhalb des in den Fig. 3 und 4 gezeigten Stellwegbereiches As verbleibt und wenn eine
Hochschaltung in einen höheren Ziel-Fahrgang sowohl ein noch
ausreichendes Radmoment zur Verfügung stellt als auch einen
Kraftstoffverbrauchsvorteil ergibt.
Wird von der Auswerteeinheit 23 der Bedarf für die haptische
Hochschaltempfehlung H festgestellt, so erfolgt die haptische
Hochschaltempfehlung H, wie es in der Fig. 4 angedeutet ist. Demzufolge ist die haptische Hochschaltempfehlung H als eine Rückstellkraft-Vibration realisiert, die der steil ansteigenden Rückstellkraft-Erhöhung im
Stellwegbereich As überlagert ist.
Mit Erzeugung der haptischen Hochschaltempfehlung H kann der Fahrer den Fahrpedalwinkel verringern, das heißt das Gaspedal 9 lösen, damit die Hochschaltung H4/5 ausgeführt werden kann. Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, erzeugt die Steuereinrichtung 7 bei einer unmittelbar bevorstehenden Auslösung einer Ganghochschaltung H4/5 einen Druckpunkt als haptische Hochschait-Meldung in der Fahrpedal-Kennlinie. Die haptische Hochschait-Meldung in der Fahrpedal-Kennlinie ist jedoch nicht auf einen Druckpunkt beschränkt. Alternativ dazu kann die haptische Hochschait- Meldung als beliebige geeignete Rückstellkraft-Variation in der Fahrpedal- Kennlinie realisiert sein, wie es in den Fig. 3a und 3b angedeutet ist. Die Fig. 3a und 3b zeigen weitere Ausführungsformen des Kraftverlaufs am Fahrpedal 9 im Falle einer bevorstehenden Hochschaltung H4/5. Der
Einfachkeit halber ist in den Fig. 3a und 3b nur der Bereich niedriger
Fahrpedalstellungen dargestellt, der für die Hochschaltungen bestimmend ist - bei höheren Fahrpedalstellungen entspricht die Graphik wieder der Fig. 3. So ist in der Fig. 3a beispielhaft die haptische Hochschait-Meldung (beim Lösen des Fahrpedals 9 in der Betätigungsrichtung II) als eine kurzzeitige
Reduzierung mit anschließender Erhöhung der Rückstellkraft realisiert. In der Fig. 3b ist die haptische Hochschait-Meldung (bei einem Fahrpedal-Lösen in der Betätigungsrichtung II) als eine deutliche sowie dauerhafte Reduzierung der Rückstell kraft ohne erneute Rückstellkraft-Erhöhung realisiert.

Claims

Patentansprüche
Fahrzeug mit einer Antriebseinheit (1 ), die trieblich mit einem
Automatikgetriebe (5) verbunden ist, über das ein Antriebsmoment auf die Fahrzeugräder abtreibbar ist, mit einer Steuereinrichtung (7), die auf ein durch Betätigung eines Fahrpedals (9) vorgeb bares Sollmoment (Msoii) die Antriebseinheit (1 ) ansteuert und mit einem
Getriebesteuergerät (16), das im Fahrbetrieb zumindest eine
Ganghochschaltung (H4/5) im Automatikgetriebe (5) auslöst, die bei einer damit korrelierenden Hochschalt-Fahrpedalstellung (s4/5) erfolgt, die in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand über den verfügbaren Fahrpedal-Stellweg (s) variiert, wobei das Fahrpedal (9) ein mit einer Rückstellkraft (F) beaufschlagbares aktives Fahrpedal (9) ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Fahrsituation, in der der Fahrer das Fahrpedal (9) von einem höheren Pedalwert auf einen niedrigeren Pedalwert stellt, die Steuereinrichtung (7) unter Berücksichtigung aktueller Fahrbetriebsparameter das Fahrpedal (9) mit einer haptischen Hochschaltempfehlung (H) beaufschlagt.
Fahrzeug insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass das Getriebesteuergerät (16) im Fahrbetrieb bei einer Beschleunigungsfahrt zumindest eine Gangrückschaltung (R5/4) im Automatikgetriebe (5) auslöst, die bei einer damit korrelierenden
Rückschalt-Fahrpedalstellung (s5/4) erfolgt, die in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand über den verfügbaren Fahrpedal-Stellweg (s) variiert, wobei bei einer unmittelbar bevorstehenden Auslösung der Gangrückstellung (R5/4) die Steuereinrichtung (7) einen Druckpunkt als haptische Rückschalt-Meldung (R) in der Fahrpedal-Kennlinie erzeugt, und dass in einer Fahrsituation, in der der Fahrer das Fahrpedal (9), insbesondere über ein vorgegebenes Zeitintervall (At), am Druckpunkt hält, ohne diesen zu Überdrücken, die Steuereinrichtung (7) unter Berücksichtigung aktueller Fahrbetriebsparameter das Fahrpedal (9) mit einer haptischen Hochschaltempfehlung (H) beaufschlagt
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) eine Auswerteeinheit (23) aufweist, die einen Bedarf für die haptische Hochschaltempfehlung (H) ermittelt, und dass bei Vorliegen eines solchen Bedarfs die Steuereinrichtung (7) das Fahrpedal (9) mit der haptischen Hochschaltempfehlung (H)
beaufschlagt
Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (23) auf der Grundlage der folgenden aktuellen
Fahrbetriebsparameter den Bedarf für eine Hochschaltempfehlung (H) ermittelt, und zwar der Fahrgeschwindigkeit, der Aggregatetemperatur, der Fahrbahnneigung und von Prädiktionsdaten, etwa der Verkehrslage, und auf der Grundlage des Zeitintervalls (At), in dem der Fahrer das Fahrpedal (9) am Druckpunkt hält.
Fahrzeug nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (23) den Bedarf für die haptische
Hochschaltempfehlung (H) feststellt, wenn eine Schaltung in einen höheren Gang ein noch ausreichendes Radmoment zur Verfügung stellt und wenn sich daraus ein Kraftstoff ve rb ra u ch s vo rte i I ergibt, oder wenn es anhand von Fahrzeugnavigationsdaten, elektronischen
Kartendiensten oder aus dem Fahrprofil absehbar ist, dass eine
Schaltung in einen höheren Gang ein noch ausreichendes Radmoment zur Verfügung stellt und wenn sich daraus ein Kraftstoffverbrauchsvorteil ergibt. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Fahrpedal-Kennlinie erzeugte
Druckpunkt in der Fahrpedal-Betätigungsrichtung (I), das heißt in
Richtung auf die vollständig durchgedrückte Fahrpedalstellung, der Rückschalt-Fahrpedalstellung (s5/4) vorgelagert ist, und zwar mit einer, in einem Stellwegbereich (As) steil ansteigenden Rückstellkraft-Erhöhung, und dass insbesondere die aktuelle Fahrpedalstellung (slst) beim Halten des Fahrpedals (9) am Druckpunkt innerhalb des Stellwegbereiches (As) liegt.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die haptische Hochschaltempfehlung (H) innerhalb des Stellwegbereiches (As) erfolgt, und dass insbesondere die Hochschaltempfehlung (H) durch eine steil ansteigende Rückstellkraft-Erhöhung oder durch eine steil abfallende Rückstellkraft-Reduzierung angezeigt wird , wobei der
Rückstellkraftänderung eine Vibration im Stellwegbereich (As) überlagert sein kann. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die haptische Hochschaltempfehlung (H) als eine Reduzierung oder eine Erhöhung der Rückstell kraft im Stellwegbereich (As)ausgeführt ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochschaltung (H4/5) ausgelöst wird, wenn der Fahrer beim Anliegen einer Hochschaitempfehlung (H) den
Fahrpedalweg (s) um wenigstens einen Weg (ΔΙ), verringert, wobei der Weg (ΔΙ) wenigstens bis zum lokalen Druckpunktmaximum -oder Minimum geht bzw. das Ende des Bereichs der Rückstellkraftvariation erreicht. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Hochschaltempfehlung (H) entsprechend den hinterlegten Hochschaltkennlinien über den
Fahrpedalweg (s) im Fahrbetrieb laufend veränderlich ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Rückschaltempfehlung (R) entsprechend den hinterlegten Hochschaltkennlinien über den
Fahrpedalweg (s) im Fahrbetrieb laufend veränderlich ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrpedal-Kennlinie, die den Verlauf der Rückstellkraft (F) über den Fahrpedal-Stellweg (s) wiedergibt, einen Kickdown-Druckpunkt (K) aufweist, der im Gegensatz zur haptischen Rückschalt-Meldung (R) nicht lageveränderlich, sondern lagefest in der Fahrpedal-Kennlinie integriert ist, und zwar am Ende der Fahrpedal- Kennlinie, das heißt unmittelbar vor dem vollständig durchgedrückten Fahrpedal (9).
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Beschleunigungsfahrt,
insbesondere bei einem Fahrpedal-Eindrücken mit positivem
Fahrpedalgradient, mittels des Fahrpedals (9) die Rückschalt-Meldung (R) über eine bevorstehende Gangrückschaltung (R5/4) erzeugbar ist.
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einer Antriebseinheit (1 ), die trieblich mit einem Automatikgetriebe (5) verbunden ist, über das ein Antriebsmoment auf die Fahrzeugräder abtreibbar ist, mit einer
Steuereinrichtung (7), die auf ein durch Betätigung eines Fahrpedals (9) vorgebbares Sollmoment (Mson) die Antriebseinheit (1 ) ansteuert und mit einem Getriebesteuergerät (16), das im Fahrbetrieb bei einer
Beschleunigungsfahrt zumindest eine Ganghochschaltung (H4/5) im Automatikgetriebe (5) auslöst, die bei einer damit korrelierenden
Hochschalt-Fahrpedalstellung (s4/s) erfolgt, die in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzustand über den verfügbaren Fahrpedal-Stellweg (s) variiert, wobei das Fahrpedal (9) ein mit einer Rückstellkraft (F) beaufschlagbares aktives Fahrpedal (9) ist, dadurch
gekennzeichnet, dass in einer Fahrsituation, in der der Fahrer das Fahrpedal (9) von einem höheren Pedalwert auf einen niedrigeren
Pedalwert stellt die Steuereinrichtung (7) unter Berücksichtigung aktueller Fahrbetnebsparameter das Fahrpedal (9) mit einer haptischen Hochschaltempfehlung (H) beaufschlagt.
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CN114919405A (zh) * 2019-09-18 2022-08-19 华为技术有限公司 调整油门踏板特性的方法和装置

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DE102010039376A1 (de) 2010-08-17 2012-02-23 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

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