DE102011114261A1

DE102011114261A1 - Steuersystem zum Schalten eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE102011114261A1
Application number: DE102011114261A
Authority: DE
Inventors: Martin GENTILE; Gernot Becker
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CN103016704B; US8712655B2; CN103016704A; US20130085648A1

Abstract

Ein Steuersystem (10) zum Schalten, insbesondere zum Herunterschalten, eines Automatikgetriebes (12) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Geschwindigkeitsregler (16), und eine Steuerelektronik (14), wobei durch die Steuerelektronik (14) die Parameter Fahrzeuggeschwindigkeit, Stellung des Geschwindigkeitsreglers (16) und Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers (16) erfassbar sind, wobei durch die Steuerelektronik (14) und durch Abgleich der erfassten Werte der Parameter mit vorgegebenen Referenzwerten ein Schalt Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes (12), bestimmbar ist. Dadurch kann ein höherer Schaltkomfort erreicht werden.

Description

Steuersystem zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zum Herunterschalten eines Automatikgetriebes.
Ein Automatikgetriebe ist ein gewöhnliches Schaltgetriebe, bei dem die Steuerung der Kupplung und der Wechsel des Ganges nicht durch den Fahrer, sondern beispielsweise durch Stellmotoren oder Hydraulik bewirkt wird. Während des Gangwechsels ist die Drehmometübertragung, genau wie bei konventionellen Schaltgetrieben, unterbrochen, und die Schaltzeit wird von der Zeit des Gangwechsels plus der Zeit für die Kupplungsbetätigung bestimmt. Ein Fahrer kann einen einzulegenden Gang auswählen, ohne den Kupplungsvorgang manuell vornehmen zu müssen.
Das Wechseln der Gänge bei einem Automatikgetriebe kann dabei mit Hilfe einer Schaltkurve erfolgen, welche anhand einer Funktion in Abhängigkeit einer Stellung eines Geschwindigkeitsreglers und einer Fahrzeuggeschwindigkeit erstellt worden ist. Der Begriff Geschwindigkeitsregler bezeichnet einen Regler, welcher die Leistung des Motors steuert. Der Geschwindigkeitsregler kann beispielsweise in Form eines Drehknopfs, eines Hebels, eine berührungsempfindliche Fläche oder eines Fahrpedals ausgebildet sein. Bei einer beispielsweise langsamen Betätigung des Geschwindigkeitsreglers des Kraftfahrzeugs, um das Kraftfahrzeug ausrollen zu lassen zum Beispiel, kann das Automatikgetriebe ungleichmäßig, beispielsweise nervös oder aggressiv, reagieren, was sich beispielsweise als ein Ruckeln des Kraftahrzeugs oder als lautes Motorengeräusch bemerkbar machen kann.
Es ist eine Aufgabe ein Steuersystem zum Schalten, insbesondere zum Herunterschalten, eines Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge zur Verfügung zu stellen, welches einen erhöhten Komfort beim Fahren bei dem Wechsel der Gänge in einem Automatikgetriebe ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben oder ergeben sich aus sinnvollen Kombinationen derselben.
Eine Ausführungsform betrifft ein Steuersystem zum Schalten, insbesondere zum Herunterschalten, eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Geschwindigkeitsregler, und eine Steuerelektronik, wobei durch die Steuerelektronik die Parameter Fahrzeuggeschwindigkeit, Stellung des Geschwindigkeitsreglers und Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers erfassbar sind, wobei durch die Steuerelektronik und durch Abgleich der erfassten Werte der Parameter mit vorgegebenen Referenzwerten ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmbar ist.
Die Steuerelektronik kann mit dem Geschwindigkeitsregler und mit dem Automatikgetriebe verbunden sein. Die Steuerelektronik kann verschiedene Parameter erfassen, wobei die Werte der Parameter direkt durch mit der Steuerelektronik verbundenen Sensoren erfasst werden können, oder indirekt erfasst werden können, wobei die Werte bei der indirekten Erfassung aus weiteren Informationen abgeleitet werden können. Die Parameter können dabei eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Stellung des Geschwindigkeitsreglers und/oder eine Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers umfassen. Dabei kann beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitssensor ermittelt werden oder aus Informationen, beispielsweise einer Raddrehzahl, abgeleitet werden. Die Stellung des Geschwindigkeitsreglers kann beispielsweise mit Hilfe eines Winkelsensors erfasst werden, wobei der Winkelsensor beispielsweise einen prozentualen Wert an die Steuerelektronik ausgeben kann, wobei ein Wert von 0% einer Nullstellung und ein Wert von 100% einer Volllaststellung des Geschwindigkeitsreglers entsprechen kann. Die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers kann beispielsweise mit einem an dem Geschwindigkeitsregler angeordneten Beschleunigungssensor erfasst werden.
In der Steuerelektronik können, beispielsweise in einem Speicherelement, Referenzwerte für Schaltzeitpunkte hinterlegt sein. Den Referenzwerten, insbesondere den Referenzwerten aus Wertetrippeln der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Stellung des Geschwindigkeitsreglers und der Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers, können bestimmten Gangwechseln, beispielswese von dem sechsten in den fünften Gang oder vom vierten in den zweiten Gang, zugordnet sein. In den vorgegebenen Referenzwerten zum Schalten des Automatikgetriebes, insbesondere zum Herunterschalten, kann festgelegt sein, um wie viele Gänge das Automatikgetriebe bei dem zugeordneten Schaltzeitpunkt schaltet. Beispielsweise kann bei einer niedrigen oder konstanten Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers ein Schaltzeitpunkt, insbesondere einen Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmt werden, welche die Gänge nacheinander einlegt, während bei einer hohen Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers, beispielsweise ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmt werden kann, bei dem ein oder mehrere Gänge übersprungen werden können. Die Beschleunigung ist dabei die Änderung der Geschwindigkeit mit der der Geschwindigkeitsregler betätigt wird.
Die erfassten Werte der Parameter können mit vorgegebenen Referenzwerten in der Steuerelektronik kontinuierlich abgeglichen werden. Mit Hilfe der Referenzwerte können Schaltzeitpunkte des Automatikgetriebes, insbesondere Schaltzeitpunkte zum Herunterschalten, bestimmt werden. Sobald die erfassten Werte der Parameter mit vorgegeben Referenzwerten übereinstimmen, kann der Schaltzeitpunkt des Automatikgetriebes durch die Steuerelektronik bestimmt werden, wobei das Automatikgetriebe entsprechend den, den Referenzwerten zugeordneten Gangwechseln geschaltet, insbesondere heruntergeschaltet, werden kann. Dadurch kann das Steuersystem auch Gänge beim Schalten eines Automatikgetriebes überspringen, wodurch ein ungleichmäßiges, beispielsweise ein nervöses oder aggressives, Schaltverhalten durch einen schnellen seriellen Wechsel der einzelnen Gänge vermieden werden kann. Dadurch kann die Steuerelektronik einen Schaltzeitpunkt, insbesondere einen Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes mit einem entsprechenden Gangwechsel bestimmen, welcher an dem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges angepasst sein kann. Dadurch kann ein ungleichmäßiges, beispielsweise ein nervöses oder aggressives, Schalten des Automatikgetriebes verhindert werden, wodurch der Fahrkomfort erhöht werden kann.
Vorzugsweise ist die Steuerelektronik derart ausgestaltet, dass die Steuerelektronik die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers in Abhängigkeit einer Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers bestimmt. Dadurch kann die Steuerelektronik erfassen, mit welcher Beschleunigung der Geschwindigkeitsregler betätigt wird, beispielsweise mit einer zunehmenden, konstanten oder abnehmenden Beschleunigung. In Abhängigkeit der Beschleunigung und/oder Stellung des Geschwindigkeitsreglers kann die Steuerelektronik die Beschleunigung und/oder Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers indirekt errechnen und/oder ableiten. In Verbindung mit den Parametern Fahrzeuggeschwindigkeit und Stellung des Geschwindigkeitsreglers und in Abgleich mit einem vorgegebenen Referenzwert kann die Steuerelektronik einen Schaltzeitpunkt mit einem zugeordneten Gangwechsels des Automatikgetriebes bestimmen. Durch die indirekte Erfassung der Beschleunigung kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor eingespart werden, wodurch Kosteneinsparungen ermöglichen werden können.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Steuersystem zum Schalten, insbesondere zum Herunterschalten, eines Automatikgetriebes für Kraftfahrzeuge. Durch das Steuersystem kann die Steuerelektronik des Steuersystems die erfassten Parameter mit vorgegeben Referenzwerten abgleichen und einen Schaltzeitpunkt des Automatikgetriebes bestimmen, und somit den Fahrkomfort erhöhen.
Ferner wird ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltens, insbesondere eines Herunterschaltens, von einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Schritte:
Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, Erfassen einer Stellung eines Geschwindigkeitsreglers, Erfassen einer Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers,
Abgleichen der erfassten Werte mit vorgegebenen Referenzwerten in der Steuerelektronik zur Bestimmung eines Schaltzeitpunktes, insbesondere eines Schaltzeitpunktes zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes, Schalten, insbesondere Herunterschalten, des Automatikgetriebes entsprechend einem den betreffenden Referenzwert zugeordneten Gangwechsels, beansprucht.
Durch das Verfahren ist es möglich, dass beispielsweise bei einer niedrigen oder konstanten Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers ein Schaltzeitpunkt bestimmt werden kann, bei welchem beispielsweise Gänge nacheinander gewechselt werden können, während beispielsweise bei einer starken Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers ein Schaltzeitpunkt mit einem zugeordneten Gangwechsel bestimmt werden kann, bei dem mehrere Gänge übersprungen werden können, wobei beispielsweise mindestens ein oder mehrere Gänge übersprungen werden können.
Es ist bevorzugt, dass bei dem Verfahren die Fahrzeuggeschwindigkeit über mindestens einen Geschwindigkeitssensor erfasst wird. Dadurch kann die Steuerelektronik die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfassen, und in Abhängigkeit von der Stellung des Geschwindigkeitsreglers und der Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers in Abgleich mit vorgegebenen Referenzwerten einen Schaltzeitpunkt, insbesondere einen Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmen, und somit den Fahrkomfort erhöhen.
Bevorzugterweise kann bei dem Verfahren die Stellung des Geschwindigkeitsreglers über mindestens einen Winkelsensor erfasst werden. Der Winkelsensor kann beispielsweise einen prozentualen Wert an die Steuerelektronik ausgeben kann, wobei ein Wert von 0% einer Nullstellung und ein Wert von 100% einer Volllaststellung des Geschwindigkeitsreglers entsprechen kann. Dadurch kann die Steuerelektronik die Stellung des Geschwindigkeitsreglers erfassen, und in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers in Abgleich mit einem Referenzwert einen Schaltzeitpunkt, insbesondere einen Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmen und somit den Fahrkomfort erhöhen.
Es ist bevorzugt, dass bei dem Verfahren die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers über mindestens einen Beschleunigungssensor erfasst wird. Der Beschleunigungssensor kann an dem Geschwindigkeitsregler angeordnet sein. Dadurch kann die Steuerelektronik die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers erfassen, und in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stellung des Geschwindigkeitsreglers in Abgleich mit einem Referenzwert einen Schaltzeitpunkt, insbesondere einen Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmen und somit den Fahrkomfort erhöhen.
Bevorzugterweise kann bei dem Verfahren die Steuerelektronik die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers in Abhängigkeit einer Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers bestimmt. Dadurch kann die Steuerelektronik bestimmen, mit welcher Beschleunigung der Geschwindigkeitsregler betätigt wird, beispielsweise mit einer zunehmenden, konstanten oder abnehmenden Beschleunigung. In Abhängigkeit der Beschleunigung und/oder Stellung des Geschwindigkeitsreglers kann die Steuerelektronik die Beschleunigung und/oder Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers indirekt errechnen und/oder bestimmen. In Verbindung mit den Parametern Fahrzeuggeschwindigkeit und Stellung des Geschwindigkeitsreglers und in Abgleich mit einem vorgegebenen Referenzwert kann die Steuerelektronik einen Schaltzeitpunkt mit einem zugeordneten Gangwechsels des Automatikgetriebes bestimmen. Durch die indirekte Erfassung der Beschleunigung kann der Beschleunigungssensor eingespart werden. Dies kann zu Kosteneinsparungen ermöglichen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Es zeigen:
1: eine vereinfachte Darstellung eines Automatikgetriebes mit einem Steuersystem;
2: eine Schaltkurve in Abhängigkeit von der Stellung eines Geschwindigkeitsreglers und einer Fahrzeuggeschwindigkeit;
3: mehrere Schaltflächen in Abhängigkeit von der Stellung und der Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
In 1 ist eine vereinfachte Darstellung für ein Steuersystem 10 zum Schalten, insbesondere zum Herunterschalten, eines Automatikgetriebes 12 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Das Steuersystem 10 umfasst eine Steuerelektronik 14, einen Geschwindigkeitsregler 16. Die Steuerelektronik 14 ist mit dem Geschwindigkeitsregler 16 und mit dem Automatikgetriebe 12 beispielsweise elektrisch leitend zur Übertragung von Messwerten von Parametern verbunden.
Die Steuerelektronik 14 kann verschiedene Parameter erfassen, wobei die Werte der Parameter direkt durch mit der Steuerelektronik verbundenen Sensoren erfasst werden können, oder indirekt erfasst werden können, wobei die Werte bei der indirekten Erfassung aus weiteren Informationen abgeleitet werden können. Die Parameter können dabei eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und eine Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 umfassen. Dabei kann beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Geschwindigkeitssensor ermittelt werden oder aus Informationen, beispielsweise einer Raddrehzahl, durch die Steuerelektronik 14 abgeleitet werden. Die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 kann beispielsweise mit Hilfe eines Winkelsensors erfasst werden, wobei der Winkelsensor beispielsweise einen diskreten Winkelbetrag oder einen prozentualen Wert an die Steuerelektronik 14 ausgeben kann, wobei ein Wert von 0% einer Nullstellung und ein Wert von 100% einer Vollaststellung des Geschwindigkeitsreglers 16 entsprechen kann. Die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 kann beispielsweise mit einem an dem Geschwindigkeitsregler 16 angeordneten Beschleunigungssensor erfasst werden.
In der Steuerelektronik 14 können, beispielsweise in einem in die Steuerelektronik 14 integrierten Speicherelement, Referenzwerte für Schaltzeitpunkte des Automatikgetriebes 12 mit den zugeordneten Gangwechseln hinterlegt sein. Die Referenzwerte können bestimmten Gangwechseln, beispielswese von dem sechsten in den fünften Gang oder vom vierten in den zweiten Gang, zugordnet sein. In den vorgegebenen Referenzwerten zum Schalten des Automatikgetriebes 12, insbesondere zum Herunterschalten, kann festgelegt sein, um wie viele Gänge das Automatikgetriebe 12 schaltet. Beispielsweise kann bei einer niedrigen oder konstanten Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes 12 bestimmt werden, welche die Gänge nacheinander einlegt, während bei einer starken Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16, ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes 12 bestimmt werden kann, welche mehrere Gänge überspringt, wobei mindestens ein oder mehrere Gänge übersprungen werden können.
Die erfassten Werte der Parameter können kontinuierlich, oder diskontinuierlich, beispielsweise in Abhängigkeit eines bestimmten Beschleunigungswertes des Geschwindigkeitsreglers 16, mit vorgegebenen Referenzwerten in der Steuerelektronik abgeglichen werden. Sobald die erfassten Werte der Parameter mit einem der vorgegeben Referenzwerte, einem Wertetripel bestehend aus einem Wert der Stellung des Geschwindigkeitsreglers, einem Wert der Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers sowie einem Wert für die Fahrzeuggeschwindigkeit, übereinstimmen, kann der Schaltzeitpunkt des Automatikgetriebes 12 durch die Steuerelektronik 14 bestimmt werden, wobei das Automatikgetriebe 12 entsprechend einem dem betreffenden Referenzwert zugeordneten Gangwechsel geschaltet werden kann. Dadurch kann das Steuersystem auch Gänge beim Schalten, insbesondere beim Herunterschalten, eines Automatikgetriebes überspringen, wodurch ein ungleichmäßiges, beispielsweise ein nervöses oder aggressives, Schaltverhalten vermieden werden kann.
In 2 ist eine Schaltkurve 18, insbesondere eine Schaltkurve 18 für das Herunterschalten, eines Automatikgetriebes 12 für ein Kraftfahrzeug (nicht gezeigt) dargestellt, wobei die Schaltkurve 18 einem bestimmten Gangwechsel, beispielsweise dem Gangwechsel von einem zweiten in einen ersten Gang bei einem Herunterschalten, in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 zugeordnet ist. Die einzelnen Punkte der Schaltkurve stellen dabei Wertepaare dar, anhand welcher die Schaltkurve beschrieben wird. Die Wertepaare der Schaltkurve 18 können als Referenzwerte in einem Speicherelement der Steuerelektronik 14 hinterlegt sein. Die Schaltkurve 18 kann in einer Steuerelektronik 14 verwendet werden, um das Automatikgetriebe 12 des Kraftfahrzeuges zu betätigen. Auf der y-Achse, welche mit „Stellung des Geschwindigkeitsreglers” bezeichnet ist, ist die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 in % angegeben, wobei bei 0% der Geschwindigkeitsregler 16 in einer Ruheposition ist und bei 100% der Geschwindigkeitsregler 16 vollständig betätigt wird. Der Wert 0% bezeichnet den Ursprung der y-Achse. Auf der x-Achse, welche mit „Fahrzeuggeschwindigkeit bezeichnet ist, ist die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angegeben. Die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 kann dabei über einen Winkelsensor erfasst werden und die Fahrzeuggeschwindigkeit kann mit Hilfe eines Geschwindigkeitssensors erfasst werden.
Ein Gangwechsel des Automatikgetriebes 12 mit der in 2 exemplarisch dargestellten Schaltkurve wird nachfolgend näher erklärt. Ein Gangwechsel erfolgt, wenn die Schaltkurve durch Werte der x- und y-Achse geschnitten wird.
Beispielsweise weisen sowohl die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit einen Wert des Punktes A auf. Das Kraftfahrzeug fährt mit einer konstanten Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 eine konstante Geschwindigkeit. Sobald sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, beispielsweise wenn das Fahrzeug einen Berg hinauffährt, und der Fahrer die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 nicht ändert, verringert sich gleichzeitig die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit wandert entlang der gestrichelten Linie in Richtung y-Achse. Die Steuerelektronik 14 erfasst die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und die Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Sobald der Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit die Schaltkurve 18 schneidet ohne dass sich die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 ändert, wird ein Schaltvorgang zum Herunterschalten des Automatikgetriebes 12 durch die Steuerelektronik 14 ausgelöst.
In einem weiteren Beispiel ändert sich die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und die Fahrzeuggeschwindigkeit bleibt konstant. Beispielsweise weisen sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit, als auch die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 einen Wert des Punktes B auf. Sobald der Fahrer die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 ändert ohne die Fahrzeuggeschwindigkeit zu ändern, beispielsweise beim herunterrollen eines Berges, wandert der Wert der Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 entlang der gestrichelten Linie zur x-Achse zu. Sobald die Schaltkurve geschnitten wird, wird die Schaltkurve überschritten, und ein Schaltvorgang zum Herunterschalten des Automatikgetriebes 12 wird durch die Steuerelektronik 14 ausgelöst.
Bei Verwendung solcher Schaltkurven für einen Gangwechsel in einem Automatikgetriebe 12 ist es jedoch nicht möglich Gänge zu überspringen. Das Automatikgetriebe 12 muss, beispielsweise beim Herunterschalten von dem achten Gang in den fünften Gang, alle Gänge von dem achten Gang bis zum fünften Gang einzeln nacheinander herunterschalten. Dies führt zu einem ungleichmäßigen, beispielsweise zu einem nervösen oder aggressiven, Schalterhalten des Automatikgetriebes, welches sich durch ein Ruckeln des Kraftfahrzeugs oder durch ein lautes Aufheulen eines Antriebsmotors bemerkbar machen kann.
3 zeigt einen durch die Parameter Fahrzeuggeschwindigkeit, Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 aufgespannten dreidimensionalen Schaltraum für ein Automatikgetriebe 12 für ein Kraftfahrzeug.
Der in 3 dargestellte Schaltraum wird in einer Steuerelektronik 14 verwendet, um das Automatikgetriebe 12 des Kraftfahrzeuges zu betätigen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann mit einem Geschwindigkeitssensor erfasst werden. Die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 kann mit einem Winkelsensor erfasst werden. Die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 kann über einen Beschleunigungssensor erfasst werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Steuerelektronik 14 die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 in Abhängigkeit von der Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 ableitet.
In dem aufgespannten dreidimensionalen Schaltraum ist auf der y-Achse, welche mit „Stellung des Geschwindigkeitsreglers” bezeichnet ist die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 in % angegeben, wobei bei ein Wert von 0% einer Nullstellung und ein Wert von 100% einer Vollaststellung des Geschwindigkeitsreglers 16 entsprechen kann. Auf der x-Achse, welche mit „Fahrzeuggeschwindigkeit” bezeichnet ist, ist die Fahrzeuggeschwindigkeit angegeben. Auf der z-Achse, welche mit „Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers” bezeichnet ist, ist die Geschwindigkeit der Änderung der Position des Geschwindigkeitsreglers 16 in % pro Sekunde² angegeben.
Die vorgegebenen Referenzwerte für Schaltzeitpunkte mit den jeweils zugeordneten Gangwechseln, insbesondere die Schaltzeitpunkte zum Herunterschalten, für das Automatikgetriebe 12 können eine Schaltfläche 20 in der x-, y- und z-Ebene ausbilden. Jedem Gangwechsel kann eine Schaltfläche 20 zugeordnet sein, wobei die Schaltflächen 20 teilweise zusammenfallen, das bedeutet zumindestens teilweise aus denselben Wertetrippel gebildet sein können. Dies ist beispielsweise bei einem Gangwechsel der Fall, bei dem ein Gang übersprungen wird.
In den Schaltflächen kann das Schaltverhalten, insbesondere das Schaltverhalten für das Herunterschalten, für das Automatikgetriebe 12 hinterlegt sein. Beispielsweise kann es möglich sein, dass bei einer niedrigen oder konstanten Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16, die erfassten Werte der Parameter eine Schaltfläche 20 der vorgegebenen Referenzwerte schneiden können, in der ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes bestimmt werden kann, in dem beispielsweise die Gänge nacheinander geschaltet werden können. Bei einer starken Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 können die erfassten Werte der Parameter eine Schaltfläche 20 der vorgegebenen Referenzwerte schneiden in der Gänge übersprungen werden können, wobei mindestens zwei Gänge als der Gang vor dem Schalten übersprungen werden können.
In 3 sind beispielhaft drei unterschiedlichen Schaltflächen 20 dargestellt, wobei die Schaltflächen 20 jeweils aus Referenzwerten aus Wertetrippeln gebildet werden, wobei jedem Referenzwert ein bestimmter Gangwechsel zugeordnet ist. Die Schaltflächen 20 sind in dem aus den Parametern Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16, Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16, und Fahrzeuggeschwindigkeit aufgespannten Schaltraum angeordnet. Sobald die erfassten Parameter, insbesondere die erfassten Wertetrippel, mit einer der Schaltflächen 20 zusammenfallen, kann durch die Steuerelektronik 14 ein entsprechender Schaltzeitpunkt mit einem zugeordneten Gangwechsel bestimmt werden.
Ein Schalten, insbesondere ein Herunterschalten, des Automatikgetriebes 12 kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen: Die Steuerelektronik 14 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16, beispielsweise mit Hilfe von Sensoren erfassen. Die erfassten Parameter können beispielsweise in dem Schaltraum einen den Parameterwerten entsprechenden ersten Punkt (nicht dargestellt) definieren. Die Steuerelektronik 14 überwacht kontinuierlich die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16. Sobald sich beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit durch eine Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 ändert, erfasst die Steuerelektronik 14 diese Änderungen und erfasst gleichzeitig die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16, um die Geschwindigkeit der Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 zu erfassen. Dadurch verändert der Wertetrippel der Parameter seine Position in dem Schaltraum. Die Parameterwerte wandern vom ersten Punkt durch den Schaltraum bis zu einem zweiten Punkt (nicht dargestellt). Der zweite Punkt im Schaltraum entspricht den Parameterwerten der geänderten Fahrzeuggeschwindigkeit, der geänderten Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und der Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16. Die Steuerelektronik 14 gleicht die Werte der Fahrzeuggeschwindigkeit, Stellung des Geschwindigkeitsreglers 16 und die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 mit den vorgegebenen Referenzwerten während der Wanderung von dem ersten Punktes durch den Schaltraum bis zum Erreichen des zweiten Punktes kontinuierlich ab. Sobald die Parameterwerte auf dem Weg zum zweiten Punkt eine Schaltfläche entsprechend der vorbestimmten Referenzwerte schneiden, wird ein Schaltzeitpunkt, insbesondere eine Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes 12 erreicht, wobei das Automatikgetriebe 12 mit dem zugeordneten Gangwechsel geschaltet werden kann. Der von der Steuerelektronik 14 bestimmte Schaltzeitpunkt kann beispielsweise eine Verzögerungszeit umfassen, wobei das Automatikgetriebe 12 bei einer Übereinstimmung der gemessenen Parameter mit den Referenzwerten erst mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung mit einem zugeordneten Gangwechsel geschaltet wird.
Beispielsweise kann bei einer niedrigen oder konstanten Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16 ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes 12 bestimmt werden, welche die Gänge nacheinander einlegt, während bei einer starken Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers 16, beispielsweise ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes 12 bestimmt werden kann, welche mehrere Gänge überspringen kann.
Während zumindest ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel in der vorstehenden Beschreibung näher erläutert wurde, sollte anerkannt werden, dass eine Vielzahl von Variationen möglich sind. Die Ausführungsbeispiele in der Beschreibung geben dem Fachmann eine nützliche Erläuterung an die Hand, um zumindest ein Ausführungsbeispiel zu verwirklichen, wobei Änderungen in Funktion und Anordnung der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche und deren Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Steuersystem
12: Automatikgetriebe
14: Steuerelektronik
16: Geschwindigkeitsregler
18: Schaltkurve
20: Schaltfläche

Claims

Steuersystem (10) zum Schalten, insbesondere zum Herunterschalten, eines Automatikgetriebes (12) eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Geschwindigkeitsregler (16), und eine Steuerelektronik (14), wobei durch die Steuerelektronik (14) die Parameter Fahrzeuggeschwindigkeit, Stellung des Geschwindigkeitsreglers (16) und Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers (16) erfassbar sind, wobei durch die Steuerelektronik (14) und durch Abgleich der erfassten Werte der Parameter mit vorgegebenen Referenzwerten ein Schaltzeitpunkt, insbesondere ein Schaltzeitpunkt zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes (12) bestimmbar ist.
Steuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuerelektronik (14) derart ausgestaltet ist, dass die Steuerelektronik (14) die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers (16) in Abhängigkeit einer Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers (16) bestimmt.
Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Steuersystem (10) nach Anspruch 1 oder 2.
Verfahren zur Steuerung eines Schaltens, insbesondere eines Herunterschaltens, von einem Automatikgetriebe (12) eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Schritte: – Erfassen einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, – Erfassen einer Stellung eines Geschwindigkeitsreglers (16), – Erfassen einer Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers (16), – Abgleichen der erfassten Werte mit vorgegebenen Referenzwerten in der Steuerelektronik (14) zur Bestimmung eines Schaltzeitpunktes, insbesondere eines Schaltzeitpunktes zum Herunterschalten, des Automatikgetriebes, – Schalten, insbesondere Herunterschalten, des Automatikgetriebes (12) entsprechend eines dem betreffenden Referenzwert zugeordneten Gangwechsels.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit über mindestens einen Geschwindigkeitssensor erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Stellung des Geschwindigkeitsreglers (16) über mindestens einen Winkelsensor erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers (16) über mindestens einen Beschleunigungssensor erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Steuerelektronik (14) die Beschleunigung des Geschwindigkeitsreglers (16) in Abhängigkeit einer Änderung der Stellung des Geschwindigkeitsreglers (16) bestimmt.