DE102010041324A1

DE102010041324A1 - Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes

Info

Publication number: DE102010041324A1
Application number: DE102010041324A
Authority: DE
Inventors: Alexander Maier; Dr. Würthner Maik; Joachim Staudinger; Johannes KEMLER
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-03-29
Also published as: WO2012038139A1; CN103124868B; US9085293B2; CN103124868A; EP2619480B1; US20130179045A1; EP2619480A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes, das in einem mit einer Dauerbremse versehenen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und einem Achsantrieb angeordnet ist, wobei während der Fahrt neben aktuellen fahrzeug-, fahrbahn- und fahrerspezifischen Betriebsparametern auch auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt bezogene topographische Daten, insbesondere das Höhenprofil, ermittelt werden, daraus das Fahrwiderstandsprofil (FFW(xF)) des Kraftfahrzeugs für den vorausliegenden Streckenabschnitt bestimmt wird, und im Automatikmodus des Stufenschaltgetriebes während eines Schubbetriebs Steuerbefehle für Schub-Rückschaltungen und/oder Schub-Hochschaltungen in Abhängigkeit des Fahrwiderstandsprofils (FFW(xF)) abgeleitet und umgesetzt werden. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ausgehend von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (vF(0)), der aktuellen Motordrehzahl (MMot(0)) und dem Fahrwiderstandsprofil (FFW(xF)) die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (FBr_max(xF)), die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang (G0) und in dazu benachbarten Gängen jeweils möglich sind, bestimmt werden, und dass die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (FBr_max(xF)) zur Abltungen und/oder Schub-Hochschaltung in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil (FFW(xF)) bewertet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Moderne Stufenschaltgetriebe, wie automatisierte Schaltgetriebe, Planeten-Automatgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe, können sowohl in einem Manuellmodus als auch in einem Automatikmodus betrieben werden. Im Manuellmodus können Schaltungen unmittelbar durch den Fahrer ausgelöst werden, beispielsweise indem der Fahrer mit der Hand einen dafür vorgesehenen Schalthebel in eine Hochschaltrichtung oder in eine Rückschaltrichtung auslenkt. Im Automatikmodus werden Schaltungen dagegen automatisiert ausgelöst, indem aktuelle fahrzeug-, fahrbahn-, und fahrerspezifische Betriebsparameter ermittelt und Schaltungen anhand von Schaltkennfeldern oder Schaltkennlinien ausgelöst werden. Zu diesen Betriebsparameter kann die aktuelle Fahrgeschwindigkeit, die aktuelle Fahrbeschleunigung, die aktuelle Motordrehzahl, das aktuelle Motormoment, die aktuelle Fahrzeugmasse, die aktuelle Fahrbahnneigung (Steigung, Ebene, Gefälle), der aktuelle Fahrwiderstand und der aktuelle Fahrerwunsch (Leistungsanforderung des Fahrers oder einer Geschwindigkeitsregelanlage, bzw. Tempomat^TM) gehören. Die aktuellen Betriebsparameter können entweder unmittelbar gemessen oder aus gemessenen Werten berechnet werden. Ebenso kann der jeweilige aktuelle Gradient zumindest einiger Betriebsparameter bestimmt und zur Schaltsteuerung genutzt werden. Beispielsweise kann der aktuelle Fahrerwunsch mittels einer zugeordneten Kennlinie aus der über ein Potentiometer messbaren Stellung des Fahrpedals abgeleitet werden. Hierzu kann zusätzlich auch die berechenbare Änderungsrate der Fahrpedalstellung über die Zeit, also die Stellgeschwindigkeit, herangezogen werden.
Die auf aktuellen Betriebsparametern und gegebenenfalls auch auf deren Gradienten basierende Schaltsteuerung automatisierter Stufenschaltgetriebe liefert in den meisten Betriebssituationen gute Ergebnisse, etwa eine hohe Fahrdynamik, einen niedrigen Kraftstoffverbrauch und einen hohen Schalt- und Fahrkomfort. Im Schubbetrieb ergeben sich jedoch besonders im Übergang zwischen unterschiedlichen Fahrbahngefällen und Fahrwiderständen häufig zu späte oder ungünstige Schaltungen, da konventionelle Verfahren zur Schaltsteuerung die Topographie des dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitts nicht oder nur unzureichend berücksichtigen.
So wird beispielsweise ein Übergang einer Gefällestrecke in einen Streckenabschnitt mit größerem Gefälle anhand aktueller Betriebsparameter häufig zu spät erkannt, so dass das Kraftfahrzeug unter der Wirkung einer erhöhten Hangabtriebskraft schon beschleunigt und eine zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit erforderliche Schub-Rückschaltung verspätet und somit bei erhöhter Fahrgeschwindigkeit ausgelöst wird. Andererseits kann eine Schub-Rückschaltung aufgrund eines aktuell größeren Gefälles der Fahrbahn nicht selten unnötig ausgelöst werden, wenn die Gefällestrecke in kurzem Abstand danach wieder in einen Streckenabschnitt mit geringerem Gefälle übergeht, was dann wieder eine Schub-Hochschaltung nach sich ziehen würde.
Ebenso wird bei einem Übergang von einem Gefälle in eine Ebene der betreffende Gefälleauslauf aufgrund aktueller Betriebsparameter häufig zu spät erkannt, so dass eine in diesem Fall zweckmäßige Schub-Hochschaltung zu spät ausgelöst wird, wodurch der Schwung des Kraftfahrzeugs (potentielle und kinetische Energie) nur unzureichend ausgenutzt wird und früher als möglich in den Zugbetrieb übergegangen werden muss. Andererseits kann eine Schub-Hochschaltung aufgrund eines aktuell geringeren Gefälles der Fahrbahn auch unnötig ausgelöst werden, wenn die Gefällestrecke in kurzem Abstand danach wieder in einen Streckenabschnitt mit größerem Gefälle übergeht, was dann wieder eine Schub-Rückschaltung erforderlich machen würde.
Zur weiteren Verbesserung des Schaltverhaltens automatisierter Stufenschaltgetriebe sind daher schon einige Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, welche die Erfassung von auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt bezogenen topographischen Daten, insbesondere des Höhenprofils, und deren Berücksichtigung bei der Schaltsteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes vorsehen.
So wird in der DE 101 42 274 A1 ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgeschlagen, bei dem in Verbindung mit einem Betrieb einer Bremsregelanlage (Bremsomat) und/oder einer Geschwindigkeitsregelanlage (Tempomat^TM) die Bremsomat- bzw. Tempomat-Sollgeschwindigkeit dynamisch verändert wird. Das bekannte Verfahren sieht vor, dass durch die Auswertung von aktuellen Betriebsparametern, deren Gradienten und fahrstreckenbezogenen Informationen, wie insbesondere Topographiedaten, eine Einfahrt in eine Steigung sowie in einen Gefälleauslauf erkannt werden, und in diesen Fällen jeweils die Bremsomat- bzw. Tempomat-Sollgeschwindigkeit rechtzeitig erhöht wird.
In der DE 10 2006 001 818 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung beim Fahrbetrieb eines Nutzfahrzeugs beschrieben, bei denen die auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt der Fahrtroute bezogenen Topographiedaten aus einem Speicher abgerufen und bei der Einstellung von Fahrbetriebskomponenten, insbesondere bei der Einstellung eines Gangs des Schaltgetriebes durch die Getriebesteuerung, rechnergestützt ausgewertet werden. Die Topographiedaten können in Form eines Höhenprofils oder eines Steigungsprofils der jeweiligen Fahrtroute abgespeichert sein.
Schließlich sind aus der DE 10 2005 050 753 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines automatischen Systems eins Kraftfahrzeugs bekannt, bei denen zur Erfassung einer vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrstrecke Daten erfasst und zu einem Fahrwiderstandsprofil des Kraftfahrzeugs zusammengefasst werden. Das ermittelte Fahrwiderstandsprofil soll unter anderem dazu genutzt werden, in einem Automatgetriebe eine zur Bewältigung der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrstrecke geeignete Getriebeübersetzung einzustellen.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen liefern zwar brauchbare Ansätze zur Verbesserung des Schaltverhaltens automatisierter Stufenschaltgetriebe. Konkrete Angaben darüber, wie aus den auf den dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt bezogenen Topographiedaten, wie dem Höhenprofil, dem Steigungsprofil oder dem Fahrwiderstandsprofil, bestimmte Steuerbefehle abgeleitet und in der Getriebesteuerung umgesetzt werden sollen, sind den vorgenannten Druckschriften jedoch nicht zu entnehmen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem im Automatikmodus während eines Schubbetriebs aus dem Fahrwiderstandsprofil des Kraftfahrzeugs für den vorausliegenden Streckenabschnitt konkrete Steuerbefehle für Schub-Rückschaltungen und/oder Schub-Hochschaltungen abgeleitet und mit möglichst geringem Steuerungsaufwand umgesetzt werden.
Diese Aufgabe ist in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass ausgehend von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit, der aktuellen Motordrehzahl und dem Fahrwiderstandsprofil der vorausliegenden Strecke die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft, die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang und in dazu benachbarten Gängen jeweils möglich sind, bestimmt werden, und dass die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Rückschaltung und/oder Schub-Hochschaltung in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil bewertet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht demnach aus von einem an sich bekannten automatisierten Stufenschaltgetriebe, das in einem mit einer Dauerbremse, wie einer Motorbremse und/oder einem Retarder, versehenen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und einem Achsantrieb angeordnet ist. Während der Fahrt werden fortlaufend, d. h. in einem bestimmten Zeittakt oder Fahrwegabstand, neben aktuellen fahrzeug-, fahrbahn- und fahrerspezifischen Betriebsparametern auch auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt bezogene topographische Daten, insbesondere das jeweilige Höhenprofil, ermittelt. Aus dem sich daraus ergebenden Steigungsprofil kann in Kenntnis der Fahrzeugmasse, des Luftwiderstandsbeiwertes des Fahrzeug und des Rollwiderstandsbeiwertes für jeden Wegpunkt der Fahrwiderstand nach der bekannten Fahrwiderstandsformel F_FW = F_Luft + F_Roll + F_Steig als Summe aus dem Luftwiderstand F_Luft, dem Rollwiderstand F_Roll und dem Steigungswiderstand F_Steig und somit insgesamt das Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) des Kraftfahrzeugs für den vorausliegenden Streckenabschnitt bestimmt werden. Wenn das Stufenschaltgetriebe im Automatikmodus betrieben wird und sich das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb befindet, werden Steuerbefehle für Schub-Rückschaltungen und/oder Schub-Hochschaltungen in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) abgeleitet und durchgeführt. Diese Vorgehensweise ist in allgemeiner Form z. B. aus der DE 10 2005 050 753 A1 bekannt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfasst nun die Ableitung konkreter Steuerbefehle für Schub-Rückschaltungen und/oder Schub-Hochschaltungen in Abhängigkeit von dem Fahrwiderstandsprofil und deren Umsetzung innerhalb der Getriebesteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes. Hierzu ist vorgesehen, dass ausgehend von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit, der aktuellen Motordrehzahl und dem Fahrwiderstandsprofil die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft, die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang sowie in dazu benachbarten Gängen jeweils möglich sind, bestimmt werden, und dass die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Rückschaltung und/oder eine Schub-Hochschaltung in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil bewertet werden.
Dies bedeutet, dass anhand der relativen Verläufe des Fahrwiderstands und der maximalen Dauerbremskraft der betreffenden Gänge entschieden wird, ob abweichend bzw. ergänzend zu der normalen Schaltsteuerung eine Schub-Rückschaltung und/oder eine Schub-Hochschaltung vorzeitig ausgelöst oder gesperrt werden soll. Auf dieser Grundlage können auf einfache Weise eindeutige Entscheidungskriterien für die Auslösung bzw. Sperrung von Schubschaltungen abgeleitet werden.
Zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Rückschaltung sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft, die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang und in einer festgelegten Anzahl niedrigerer Gänge möglich sind, bestimmt und in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil bewertet werden.
Demzufolge wird eine Schub-Rückschaltung dann vorzeitig, d. h. vor der Auslösung einer Schub-Hochschaltung durch die normale Schaltsteuerung oder durch einen aktiven Bremsomaten, ausgelöst, wenn der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft für den aktuell eingelegten Gang ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils innerhalb einer vorgegebenen ersten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke überschreitet und nachfolgend innerhalb einer vorgegebenen zweiten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke nicht unterschreitet. Andernfalls, d. h. wenn mindestens eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt ist, wird eine Schub-Rückschaltung gesperrt, so dass diese auch durch die normale Schaltsteuerung, z. B. aufgrund eines aktuell kurzfristig steileren Gefälles, nicht ausgelöst werden kann.
Als Zielgang der Schub-Rückschaltung wird zweckmäßig der höchstmögliche der betreffenden niedrigeren Gänge bestimmt, dessen Verlauf der maximalen Dauerbremskraft den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils nach dem Auftreten des Bremskraftmangels in dem aktuell eingelegten Gang G₀ innerhalb der zweiten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke nicht überschreitet. Hierdurch ist sichergestellt, dass nach Durchführung der Schub-Rückschaltung kein Bremskraftmangel mehr besteht und das Kraftfahrzeug somit die aktuelle Fahrgeschwindigkeit halten kann.
Wenn diese Bedingung jedoch für keinen der niedrigeren Gänge erfüllt ist, d. h. auch der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft des niedrigsten dieser Gänge den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils nach dem Auftreten des Bremskraftmangels (in dem aktuell eingelegten Gang) innerhalb der zweiten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke überschreitet, wird der niedrigste der betreffenden niedrigeren Gänge als Zielgang der Schub-Rückschaltung bestimmt. Hierdurch wird der Bremskraftmangel zwar nicht sicher gelöst, aber zumindest reduziert. Ob zur vollständigen Beseitigung des Bremskraftmangels eine weitere Rückschaltung erforderlich ist, ergibt sich im nächsten Zyklus des Programmablaufs, in dem dann die Ermittlung und Beurteilung der Verläufe der maximalen Dauerbremskraft ausgehend von dem dann eingelegten niedrigeren Gang erfolgt.
Zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Rückschaltung kann der Wert des aktuellen Fahrwiderstands durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils ersetzt werden, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft für den aktuell eingelegten Gang über dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils liegt, d. h. ein Bremskraftmangel vorliegt. Die Auslösung der Schub-Rückschaltung erfolgt dann über die normale Schaltsteuerung durch den künstlich bzw. vorausschauend abgesenkten, also im Betrag erhöhten Wert des aktuellen Fahrwiderstands.
Bei einem Bremsomatbetrieb kann zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Rückschaltung auch die Sollgeschwindigkeit des Bremsomaten vorübergehend reduziert werden, wodurch der Bremsomat durch die Anforderung einer erhöhten Dauerbremskraft an die normale Schaltsteuerung die Schub-Rückschaltung auslösen kann.
Analog dazu kann zur Sperrung einer Schub-Rückschaltung der Wert des aktuellen Fahrwiderstands durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils ersetzt werden, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft für den aktuell eingelegten Gang unter dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils liegt, d. h. kein Bremskraftmangel vorliegt.
Ebenso kann im Bremsomatbetrieb zur Sperrung einer Schub-Rückschaltung die Sollgeschwindigkeit v_Soll des Bremsomaten vorübergehend erhöht werden.
Zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Hochschaltung sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass zusätzlich die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft, die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in einer festgelegten Anzahl höherer Gänge jeweils möglich sind, bestimmt und in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil bewertet werden.
Demzufolge wird eine Schub-Hochschaltung dann vorzeitig ausgelöst, wenn der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft für den aktuell eingelegten Gang ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition innerhalb einer vorgegebenen ersten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils unterschreitet oder unter diesem liegt, und wenn nachfolgend der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft mindestens eines höheren Gangs den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils innerhalb einer vorgegebenen zweiten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke nicht überschreitet. Andernfalls, d. h. wenn mindestens eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt ist, wird eine Schub-Hochschaltung gesperrt, so dass diese auch durch die normale Schaltsteuerung, z. B. aufgrund eines aktuell kurzfristig flacheren Gefälles und demnach irrtümlich erkannten Gefälleauslaufs, nicht ausgelöst werden kann.
Als Zielgang der Schub-Hochschaltung wird bevorzugt der höchstmögliche der höheren Gänge bestimmt, dessen Verlauf der maximalen Dauerbremskraft den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils innerhalb der zweiten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke nicht überschreitet. Hierdurch ist sichergestellt, dass in dem höheren Gang kein Bremskraftmangel auftritt. Wenn diese Bedingung jedoch für keinen der höheren Gänge erfüllt ist, wird eine Schub-Hochschaltung ebenfalls gesperrt, da diese dann ohne das Auftreten von Bremskraftmangel nicht möglich ist.
Zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Hochschaltung kann der Wert des aktuellen Fahrwiderstands durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils ersetzt werden, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft für den aktuell eingelegten Gang unter dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils liegt. Die Auslösung der Schub-Hochschaltung erfolgt dann über die normale Schaltsteuerung durch den künstlich bzw. vorausschauend erhöhten, d. h. im Betrag abgesenkten Wert des aktuellen Fahrwiderstands.
Im Bremsomatbetrieb kann zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Hochschaltung auch die Sollgeschwindigkeit des Bremsomaten vorübergehend erhöht werden, wodurch der Bremsomat durch die Anforderung einer geringeren Dauerbremskraft an die normale Schaltsteuerung die Schub-Hochschaltung auslösen kann.
Analog dazu kann zur Sperrung einer Schub-Hochschaltung der Wert des aktuellen Fahrwiderstands durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils ersetzt werden, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft für den aktuell eingelegten Gang über dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils liegt.
Ebenso kann im Bremsomatbetrieb zur Sperrung einer Schub-Hochschaltung die Sollgeschwindigkeit des Bremsomaten vorübergehend reduziert werden.
Die vorzeitige Auslösung einer Schub-Rückschaltung erfolgt bevorzugt innerhalb der Fahrzeit oder Fahrstrecke bis zum Auftreten eines Bremskraftmangels in dem aktuell eingelegten Gang, da hierdurch das Auftreten eines längeren Bremskraftmangels sicher verhindert wird. Die vorzeitige Auslösung einer Schub-Hochschaltung erfolgt dagegen vorteilhaft innerhalb der ersten Grenz-Fahrzeit oder Grenz-Fahrstrecke, da hierdurch eine frühe Ausführung der Schub-Hochschaltung ohne das Auftreten eines Bremskraftmangels sichergestellt wird.
Die Anzahl niedrigerer Gänge und die Anzahl höherer Gänge, für welche die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft ermittelt werden, können jeweils fest vorgegeben sein, z. B. auf zwei begrenzt sein.
Es ist jedoch auch möglich, dass die Anzahl niedrigerer Gänge und die Anzahl höherer Gänge, für welche die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft ermittelt werden, jeweils als die Anzahl der Gänge bis einschließlich des mit dem höchstzulässigen Gangsprung erreichbaren niedrigeren bzw. höheren Gangs bestimmt wird.
Da das Erreichen der jeweiligen maximalen Dauerbremskraft eine entsprechende Betätigung der vorhandenen Dauerbremsen erfordert, kann aus Sicherheitsgründen vorgesehen sein, dass die Funktion zur vorzeitigen Auslösung und Sperrung einer Schub-Rückschaltung und/oder einer Schub-Hochschaltung nur im Bremsomatbetrieb aktiviert wird.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
1 ein dreiteiliges Diagramm mit einem Fahrwiderstandsverlauf und einem Bremskraftverlauf (Teil a), einem Gangverlauf (Teil b) und einem Motordrehzahlverlauf (Teil c), jeweils über der Fahrstrecke, zur Erläuterung der vorzeitigen Auslösung einer Schub-Rückschaltung bei sinkendem Fahrwiderstand, und
2 ein dreiteiliges Diagramm mit einem Fahrwiderstandsverlauf und einem Bremskraftverlauf (Teil a), einem Gangverlauf (Teil b) und einem Motordrehzahlverlauf (Teil c), jeweils über der Fahrstrecke, zur Erläuterung der vorzeitigen Auslösung einer Schub-Hochschaltung bei ansteigendem Fahrwiderstand.
In 1 ist in Teil a) das aus topographischen Daten, insbesondere dem Höhenprofil, eines einem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitts bestimmte Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) des betreffenden Kraftfahrzeugs über der Fahrstrecke x_F abgebildet, wobei die aktuelle Fahrzeugposition dem Wegpunkt x_F = 0 entspricht. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich um ein schweres Nutzfahrzeug mit einer Fahrzeugmasse von m_Fzg = 40.000 kg. In Teil b) von 1 ist mit G₀ = 12 der aktuell eingelegte Gang angegeben. In Teil c) von 1 ist mit n_Mot(0) = 850 min^–1 die aktuelle Drehzahl des Antriebsmotors dargestellt.
In der in 1 dargestellten Betriebsphase befindet sich das Kraftfahrzeug im so genannten Bremsomatbetrieb, in dem eine von dem Fahrer eingestellte Sollgeschwindigkeit durch eine entsprechende Ansteuerung vorhandener Dauerbremsen, wie einer Motorbremse und eines Retarders, konstant gehalten wird, solange die an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs wirksame maximal mögliche Dauerbremskraft F_{Br_max} kleiner oder gleich, d. h. im Betrag größer oder gleich dem jeweiligen (negativen) Fahrwiderstand F_FW ist.
Aus dem Verlauf des abgebildeten Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) ist erkennbar, dass sich das Kraftfahrzeug im bzw. unmittelbar vor einem Übergang in einen Streckenabschnitt mit deutlich höherem Gefälle von ca. 10% befindet, in dem ein im Betrag maximaler Fahrwiderstand von etwa F_FW = –40 kN auftritt. Während die maximale Dauerbremskraft F_{Br_max} im aktuell eingelegten Gang G₀ = 12 mit etwa F_{Br_max} = –22 kN zum aktuellen Zeitpunkt (x_F = 0) noch ausreicht, um den Fahrwiderstand F_FW(0) zu kompensieren und eine unerwünschte Beschleunigung des Kraftfahrzeugs zu verhindern, ist dies ab etwa 170 m vor dem Kraftfahrzeug nicht mehr der Fall. Ab diesem Wegpunkt (x_F = 170 m) unterschreitet der (negative) Fahrwiderstand F_FW aufgrund des zunehmenden Fahrbahngefälles nämlich die maximale Dauerbremskraft F_{Br_max}(G₀) im aktuell eingelegten Gang, so dass das Kraftfahrzeug danach ohne eine rechtzeitige Schub-Rückschaltung ungewollt beschleunigen würde.
Zur Vermeidung dieser Fahrsituation ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das mögliche Auftreten einer derartigen Fahrsituation vorausschauend erkannt und in diesem Fall zur Erhöhung der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max} vorzeitig, d. h. bevor dies durch die normale Schaltsteuerung oder durch einen aktiven Bremsomaten anhand von aktuellen Betriebsparametern und gegebenenfalls deren Gradienten geschieht, eine Schub-Rückschaltung ausgelöst wird.
Hierzu werden auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt bezogene topographische Daten, insbesondere das Höhenprofil, ermittelt und daraus das Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) des Kraftfahrzeugs für den vorausliegenden Streckenabschnitt bestimmt. Zusätzlich werden hierzu auch die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F), die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang G₀ und in einer festgelegten Anzahl niedrigerer Gänge, vorliegend beispielhaft der beiden niedrigeren Gänge (G₀ – 1 = 11 und G₀ – 2 = 10), möglich sind, bestimmt und in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) bewertet.
Wenn nun der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(G₀) für den aktuell eingelegten Gang G₀ ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition (x_F = 0) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) innerhalb einer vorgegebenen ersten Grenz-Fahrstrecke von vorliegend beispielhaft Δx_R1 = 200 m überschreitet (bzw. der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(G₀) von dem Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) unterschritten wird) und nachfolgend innerhalb einer vorgegebenen zweiten Grenz-Fahrstrecke von vorliegend beispielhaft Δx_R2 = 250 m nicht unterschreitet, gilt eine derartige Fahrsituation im Vorfeld des Kraftfahrzeugs als erkannt, so dass dann eine Schub-Rückschaltung vorzeitig ausgelöst wird. Andernfalls, d. h. wenn mindestens eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird eine Schub-Rückschaltung gesperrt, so dass diese auch nicht durch die normale Schaltsteuerung oder durch einen aktiven Bremsomaten, z. B. aufgrund des Überschreitens einer Schaltdrehzahl oder einer Sollgeschwindigkeit, ausgelöst werden kann.
Als Zielgang der betreffenden Schub-Rückschaltung wird der höchstmögliche der betreffenden niedrigeren Gänge (G₀ – 1, G₀ – 2) bestimmt, dessen Verlauf der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(G₀ – 1), F_{Br_max}(G₀ – 2) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) nach dem Auftreten des Bremskraftmangels in dem aktuell eingelegten Gang G₀ innerhalb der zweiten Grenz-Fahrstrecke Δx_R2 nicht überschreitet.
Da dem in 1 dargestellten Beispiel diese Bedingung jedoch für keinen der beiden niedrigeren Gänge (G₀ – 1, G₀ – 2) erfüllt ist, wird der niedrigste dieser beiden Gänge, also G = G₀ – 2 = 10, als Zielgang der Schub-Rückschaltung bestimmt. Vorliegend wird die Schub-Rückschaltung in den zehnten Gang beispielhaft zum Zeitpunkt des Auftretens des Bremskraftmangels nach etwa x_F = 170 m durchgeführt. Bedarfsweise kann diese Schaltung jedoch auch früher, d. h. zu einem beliebig wählbaren Zeit- oder Wegpunkt x_F zwischen dem aktuellen Zeitpunkt (t = 0, x_F = 0) und dem Auftreten des Bremskraftmangels bei x_F = 170 m, ausgelöst werden, was z. B. über das Starten eines Zeit- oder Wegstreckenzählers gesteuert werden kann.
Die Schub-Rückschaltung äußert sich in einem sprunghaften Anstieg der (negativen) maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F) (siehe 1a), in dem Wechsel vom zwölften Gang in den zehnten Gang (siehe 1b), und in einem sprunghaften Anstieg der Motordrehzahl n_Mot(x_F) von der aktuellen Motordrehzahl von ca. n_Mot(0) = 850 min^–1 auf etwa n_Mot = 1110 min^–1 (siehe 1c).
Wie in Teil a) von 1 erkennbar ist, unterschreitet der Verlauf des Fahrwiderstands F_FW(x_F) nach der Durchführung der Schub-Rückschaltung etwa bei x_F = 220 m zwar die maximale Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F). Da dies aber nur kurzzeitig und in relativ geringem Umfang erfolgt, ist keine weitere Schub-Rückschaltung erforderlich. Die durch den Bremskraftmangel bedingte vorübergehende Beschleunigung, die sich in einer vorübergehenden Erhöhung der Motordrehzahl n_Mot(x_F) äußert (siehe 1c), wird nachfolgend durch eine entsprechende Ansteuerung der Dauerbremsen durch den Bremsomaten schnell wieder ausgeglichen.
In den analog zu 1 aufgebauten Diagrammen von 2 ist nun beispielhaft eine Fahrsituation veranschaulicht, in der sich das Kraftfahrzeug bei eingelegtem zehnten Gang (G₀ = 10) im Schubbetrieb vor einem Gefälleauslauf befindet. Ein Gefälleauslauf sollte frühzeitig erkannt werden, damit rechtzeitig eine Schub-Hochschaltung ausgelöst werden kann, wodurch der Schwung, d. h. die kinetische und potentielle Energie, des Kraftfahrzeugs besser ausgenutzt und in der Ebene später in den Zugbetrieb übergegangen werden kann.
Hierzu werden erfindungsgemäß neben der Ermittlung des Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) des Kraftfahrzeugs für den vorausliegenden Streckenabschnitt auch die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F), die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang G₀ und in einer festgelegten Anzahl höherer Gänge, vorliegend beispielhaft der beiden höheren Gänge (G₀ + 1 = 11 und G₀ + 2 = 12), möglich sind, bestimmt und in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil F_FW(x_F) bewertet.
Wenn nun der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F) für den aktuell eingelegten Gang G₀ ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition (t = 0, x_F = 0) innerhalb einer vorgegebenen ersten Grenz-Fahrstrecke von vorliegend beispielhaft Δx_H1 = 150 m den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) unterschreitet oder unter diesem liegt, d. h. ein Bremskraftüberschuss vorliegt, und wenn nachfolgend der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F) mindestens eines höheren Gangs (G₀ + 1, G₀ + 2) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) innerhalb einer vorgegebenen zweiten Grenz-Fahrstrecke von vorliegend Δx_H2 = 250 m nicht überschreitet, d. h. eine Schub-Hochschaltung ohne Bremskraftmangel möglich ist, gilt ein im Vorfeld des Kraftfahrzeugs befindlicher Gefälleauslauf als erkannt. Demzufolge wird in diesem Fall eine Schub-Hochschaltung vorzeitig ausgelöst. Andernfalls, d. h. wenn mindestens eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird eine Schub-Hochschaltung gesperrt, so dass diese auch nicht durch die normale Schaltsteuerung oder durch einen aktiven Bremsomaten, z. B. aufgrund des Unterschreitens einer Schaltdrehzahl oder einer Sollgeschwindigkeit, ausgelöst werden kann.
Als Zielgang der betreffenden Schub-Hochschaltung wird der höchstmögliche der höheren Gänge (G₀ + 1 = 11, G₀ + 2 = 12) bestimmt, dessen Verlauf der maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(G₀ + 1), F_{Br_max}(G₀ + 2) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils F_FW(x_F) innerhalb der zweiten Grenz-Fahrstrecke Δx_H2 nicht überschreitet. Dies trifft vorliegend auf den zweithöheren Gang G₀ + 2 = 12 zu, so dass die Schub-Hochschaltung in diesen Gang erfolgt.
Vorliegend wird die betreffende Schub-Hochschaltung beispielhaft am Ende der ersten Grenz-Fahrstrecke Δx_H1, d. h. ausgehend von der aktuellen Position (x_F = 0) nach einer Fahrstrecke von x_F = 150 m ausgelöst. Bedarfsweise kann diese Schaltung jedoch auch früher, d. h. zu einem beliebig wählbaren Zeit- oder Wegpunkt x_F innerhalb der ersten Grenz-Fahrstrecke Δx_H1 ausgelöst werden, was z. B. über das Starten eines Zeit- oder Wegstreckenzählers gesteuert werden kann.
Die Schub-Hochschaltung äußert sich in einem sprunghaften Abfall der (negativen) maximalen Dauerbremskraft F_{Br_max}(x_F) (siehe 1a), in dem Wechsel vom zehnten Gang in den zwölften Gang (siehe 1b), und in einem sprunghaften Abfall der Motordrehzahl n_Mot(x_F) von der aktuellen Motordrehzahl von ca. n_Mot(0) = 1070 min^–1 auf etwa n_Mot = 810 min^–1 (siehe 1c).
Bezugszeichen

F_FW

Fahrwiderstand

F_FW(0)

Aktueller Fahrwiderstand

F_Luft

Luftwiderstand

F_Roll

Rollwiderstand

F_Steig

Steigungswiderstand

F_{Br_max}

Maximale Dauerbremskraft

G

Gang

G₀

Aktuell eingelegter Gang

G₀ – 1

Nächstniedrigerer Gang

G₀ – 2

Zweitniedrigerer Gang

G₀ + 1

Nächsthöherer Gang

G₀ + 2

Zweithöherer Gang

m_Fzg

Fahrzeugmasse

M_Mot

Motormoment

M_Mot(0)

Aktuelles Motormoment

n

Drehzahl

n_Mot

Motordrehzahl

n_Mot(0)

aktuelle Motordrehzahl

n_G

Anzahl von Gängen

n_GH

Anzahl höherer Gänge

n_GR

Anzahl niedrigerer Gänge

t

Zeit, Fahrzeit

v

Geschwindigkeit

v_Soll

Sollgeschwindigkeit

v_F

Fahrgeschwindigkeit

v_F(0)

Aktuelle Fahrgeschwindigkeit

x_F

Fahrstrecke, Fahrstreckenvariable

Δt_H1

Grenz-Fahrzeit mit beginnendem Bremskraftüberschuss

Δt_H2

Grenz-Fahrzeit mit höherem Gang

Δt_R1

Grenz-Fahrzeit mit beginnendem Bremskraftmangel

Δt_R2

Grenz-Fahrzeit mit niedrigerem Gang

Δx_H1

Grenz-Fahrstrecke mit beginnendem Bremskraftüberschuss

Δx_H2

Grenz-Fahrstrecke mit höherem Gang

Δx_R1

Grenz-Fahrstrecke mit beginnendem Bremskraftmangel

Δx_R2

Grenz-Fahrstrecke mit niedrigerem Gang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10142274 A1 [0007]
DE 102006001818 A1 [0008]
DE 102005050753 A1 [0009, 0014]

Claims

Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Stufenschaltgetriebes, das in einem mit einer Dauerbremse versehenen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor und einem Achsantrieb angeordnet ist, wobei während der Fahrt neben aktuellen fahrzeug-, fahrbahn- und fahrerspezifischen Betriebsparametern auch auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt bezogene topographische Daten, insbesondere das Höhenprofil, ermittelt werden, daraus das Fahrwiderstandsprofil (F_FW(x_F)) des Kraftfahrzeugs für den vorausliegenden Streckenabschnitt bestimmt wird, und im Automatikmodus des Stufenschaltgetriebes während eines Schubbetriebs Steuerbefehle für Schub-Rückschaltungen und/oder Schub-Hochschaltungen in Abhängigkeit des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) abgeleitet und umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v_F(0)), der aktuellen Motordrehzahl (M_Mot(0)) und dem Fahrwiderstandsprofil (F_FW(x_F)) die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(x_F)), die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang (G₀) und in dazu benachbarten Gängen jeweils möglich sind, bestimmt werden, und dass die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(x_F)) zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Rückschaltungen und/oder Schub-Hochschaltung in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil (F_FW(x_F)) bewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Rückschaltung die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀), F_{Br_max}(G₀ – 1), F_{Br_max}(G₀ – 2)), die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in dem aktuell eingelegten Gang (G₀) und in einer festgelegten Anzahl niedrigerer Gänge (n_GR) möglich sind, bestimmt und in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil (F_FW(x_F)) bewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schub-Rückschaltung dann vorzeitig ausgelöst wird, wenn der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀)) für den aktuell eingelegten Gang (G₀) ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition (t = 0, x_F = 0) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) innerhalb einer vorgegebenen ersten Grenz-Fahrzeit (Δt_R1) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_R1) überschreitet und nachfolgend innerhalb einer vorgegebenen zweiten Grenz-Fahrzeit (Δt_R2) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_R2) nicht unterschreitet, und dass eine Schub-Rückschaltung andernfalls gesperrt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der höchstmögliche der betreffenden niedrigeren Gänge (G₀ – 1, G₀ – 2) als Zielgang der Schub-Rückschaltung bestimmt wird, dessen Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀ – 1), F_{Br_max}(G₀ – 2)) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) nach dem Auftreten des Bremskraftmangels in dem aktuell eingelegten Gang (G₀) innerhalb der zweiten Grenz-Fahrzeit (Δt_R2) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_R2) nicht überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der niedrigste der betreffenden niedrigeren Gänge (G₀ – 2) als Zielgang der Schub-Rückschaltung bestimmt wird, wenn der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(x_F)) dieses Gangs den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) nach dem Auftreten des Bremskraftmangels in dem aktuell eingelegten Gang (G₀) innerhalb der zweiten Grenz-Fahrzeit (Δt_R2) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_R2) überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Rückschaltung der Wert des aktuellen Fahrwiderstands (F_FW(0)) durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) ersetzt wird, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀)) für den aktuell eingelegten Gang (G₀) über dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Rückschaltung im Bremsomatbetrieb die Sollgeschwindigkeit (v_Soll) des Bremsomaten vorübergehend reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sperrung einer Schub-Rückschaltung der Wert des aktuellen Fahrwiderstands (F_FW(0)) durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) ersetzt wird, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀)) für den aktuell eingelegten Gang (G₀) unter dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sperrung einer Schub-Rückschaltung im Bremsomatbetrieb die Sollgeschwindigkeit (v_Soll) des Bremsomaten vorübergehend erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ableitung von Steuerbefehlen für eine Schub-Hochschaltung zusätzlich die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀ + 1), F_{Br_max}(G₀ + 2)), die in dem vorausliegenden Streckenabschnitt in einer festgelegten Anzahl höherer Gänge (n_GH) jeweils möglich sind, bestimmt und in Relation zu dem Fahrwiderstandsprofil (F_FW(x_F)) bewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schub-Hochschaltung dann vorzeitig ausgelöst wird, wenn der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀)) für den aktuell eingelegten Gang (G₀) ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition (t = 0, x_F = 0) innerhalb einer vorgegebenen ersten Grenz-Fahrzeit (Δt_H1) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_H1) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) unterschreitet oder unter diesem liegt, und wenn nachfolgend der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀ + 1), F_{Br_max}(G₀ + 2)) mindestens eines höheren Gangs (G₀ + 1, G₀ + 2) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) innerhalb einer vorgegebenen zweiten Grenz-Fahrzeit (Δt_H2) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_H2) nicht überschreitet, und dass eine Schub-Hochschaltung andernfalls gesperrt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der höchstmögliche der höheren Gänge (G₀ + 1, G₀ + 2) als Zielgang der Schub-Hochschaltung bestimmt wird, dessen Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀ + 1), F_{Br_max}(G₀ + 2)) den Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) innerhalb der zweiten Grenz-Fahrzeit (Δt_H2) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_H2) nicht überschreitet, und dass eine Schub-Hochschaltung gesperrt wird, wenn diese Bedingung für keinen der höheren Gänge (G₀ + 1, G₀ + 2) erfüllt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Hochschaltung der Wert des aktuellen Fahrwiderstands (F_FW(0)) durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) ersetzt wird, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀)) für den aktuell eingelegten Gang (G₀) unter dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur vorzeitigen Auslösung einer Schub-Hochschaltung im Bremsomatbetrieb die Sollgeschwindigkeit (v_Soll) des Bremsomaten vorübergehend erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sperrung einer Schub-Hochschaltung der Wert des aktuellen Fahrwiderstands (F_FW(0)) durch den Wert des Fahrwiderstands an einem Wegpunkt vor dem Kraftfahrzeug oder durch den über einen Streckenbereich vor dem Kraftfahrzeug gemittelten Wert des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) ersetzt wird, in dem der Verlauf der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(G₀)) für den aktuell eingelegten Gang (G₀) über dem Verlauf des Fahrwiderstandsprofils (F_FW(x_F)) liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sperrung einer Schub-Hochschaltung im Bremsomatbetrieb die Sollgeschwindigkeit (V_Soll) des Bremsomaten vorübergehend reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzeitige Auslösung einer Schub-Rückschaltung innerhalb der Fahrzeit oder Fahrstrecke bis zum Auftreten eines Bremskraftmangels in dem aktuell eingelegten Gang (G₀) und die vorzeitige Auslösung einer Schub-Hochschaltung innerhalb der ersten Grenz-Fahrzeit (Δt_H1) oder Grenz-Fahrstrecke (Δx_H1) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl niedrigerer Gänge (n_GR) und die Anzahl höherer Gänge (n_GH), für welche die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(x_F)) ermittelt werden, jeweils fest vorgegeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl niedrigerer Gänge (n_GR) und die Anzahl höherer Gänge (n_GH), für welche die Verläufe der maximalen Dauerbremskraft (F_{Br_max}(x_F)) ermittelt werden, jeweils als die Anzahl der Gänge bis einschließlich des mit dem höchstzulässigen Gangsprung erreichbaren niedrigeren bzw. höheren Gangs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion zur vorzeitigen Auslösung und Sperrung einer Schub-Rückschaltung und/oder einer Schub-Hochschaltung nur im Bremsomatbetrieb aktiviert wird.