DE102018222229A1

DE102018222229A1 - Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes

Info

Publication number: DE102018222229A1
Application number: DE102018222229.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Rieble; Rachid Mansour
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes, das in einem Antriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Antriebsmotor (AM) und einem Abtrieb angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (13) anhand einer in dem Antriebsstrang (1) des Kraftfahrzeugs erfassten Drehzahl, Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit (14) anhand einer erfassten Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, Vergleichen der unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten (13, 14) und Aktivieren einer Schaltsperre des Getriebes, falls die unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten (13, 14) um mehr als einen definierten Grenzwert voneinander abweichen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Patentanspruch 1 näher definierten Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens sowie ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Bei automatisierten Schaltgetrieben und Automatikgetrieben werden Schaltvorgänge, unter anderem in Abhängigkeit einer jeweils erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit geregelt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird dabei zumeist anhand einer Drehzahl im Antriebsstrang ermittelt, wobei es sich hierbei um Raddrehzahlen von Antriebsrädern des jeweiligen Kraftfahrzeugs oder auch um eine Getriebeabtriebsdrehzahl handeln kann. Bei bestimmten Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs kann es jedoch zu Abweichungen zwischen der somit errechneten Fahrzeuggeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit kommen. Würde dann bei diesen Fahrzuständen basierend auf der errechneten Fahrzeuggeschwindigkeit ein Schaltvorgang vorgenommen werden, so könnte es aufgrund der Abweichung von der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit zu einer Fehlschaltung im Kraftfahrzeuggetriebe kommen.
Aus der DE 10 2015 207 293 A1 ist ein Verfahren zur Regelung von Schaltvorgängen in einem Kraftfahrzeuggetriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei welchem Schaltvorgänge im Rahmen einer Schaltsperre unterbunden werden, wenn ein bestimmter Fahrzustand des Kraftfahrzeugs erfasst wurde. Für die Erfassung des Fahrzustands wird eine Längsbewegungsgröße des Kraftfahrzeugs mittels zweier voneinander unabhängigen Ermittlungen bestimmt, wobei eine Blockierbremsung des Kraftfahrzeugs als Fahrzustand erkannt und die Schaltsperre aktiviert wird, wenn die voneinander unabhängig ermittelten Längsbewegungsgrößen wesentlich voneinander abweichen. Die Längsbewegungsgrößen werden zum einen durch Erfassen von Raddrehzahlen von Antriebsrädern oder einer Getriebeausgangsdrehzahl und zum anderen durch einen Beschleunigungssensor ermittelt.
Bei dieser Vorgehensweise ergibt sich jedoch das Problem, dass der Fahrzustand für eine Schaltsteuerung des Getriebes auf Basis der Längsbewegungsgrößen nicht in allen Fahrsituationen ausreichend genau bestimmbar ist.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes eines Kraftfahrzeugs vorzustellen, durch welches ein Fahrzustand des Kraftfahrzeugs genauer bestimmbar und eine damit verbundene Schaltsteuerung des Getriebes exakter ausführbar ist. Zudem sollen ein entsprechendes Steuergerät und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Aus verfahrenstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung dieser Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Ein Steuergerät sowie ein Computerprogrammprodukt sind zudem Gegenstand der weiteren unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnungen. Dabei sollen Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind, auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät und dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt und jeweils umgekehrt gelten, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes, das in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Antriebsmotor und einem Abtrieb angeordnet ist, zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

- Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit anhand einer in dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs erfassten Drehzahl,
- Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit anhand einer erfassten Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs,
- Vergleichen der unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten, und
- Aktivieren einer Schaltsperre des Getriebes, falls die unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten um mehr als einen definierten Grenzwert voneinander abweichen.

Mit anderen Worten werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schaltsteuerung des Getriebes zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht nur im Antriebsstrang vorliegende Drehzahlen und eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs sondern auch eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt.
Aufgrund fehlender Seitenführungskräfte blockierter Fahrzeugräder während einer Blockierbremsung kann es zu einer Rotation um die Fahrzeughochachse während der Blockierbremsung kommen. Tritt diese Situation ein, dann ist die Berechnung einer Fahrzeuggeschwindigkeit aus einer erfassten Fahrzeuglängsbeschleunigung mit ausreichender Genauigkeit nicht möglich.
Durch die Berücksichtigung der während einer Blockierbremsung auf das Kraftfahrzeug wirkenden Querbeschleunigung kann die Genauigkeit der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht bzw. eine Differenz zwischen der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Blockierbremsung des Kraftfahrzeugs entsprechend verringert werden. Unter Berücksichtigung der so ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine Schaltsteuerung des Getriebes, insbesondere ein Aktivieren bzw. Deaktivieren einer Schaltsperre des Getriebes, zielgerichteter ausgeführt werden.
Unter einer Blockierbremsung ist ein Fahrzustand des Kraftfahrzeugs zu verstehen, bei welchem die Fahrzeugräder blockieren, während das Kraftfahrzeug noch eine Bewegung erfährt. Während der Blockierbremsung sind an den Fahrzeugrädern bzw. an dem Getriebeabtrieb keine Drehzahlen mehr erfassbar. Der definierte Grenzwert ist hierbei so bemessen, dass beim Überschreiten des Grenzwertes eine auftretende Blockierbremsung sicher erkennbar ist.
Da bei der Ermittlung der beschleunigungsabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird, stimmt die so ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit nahezu mit der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit überein. Daher kann auch ein Zeitpunkt, zu dem die aktivierte Schaltsperre wieder deaktiviert werden kann mit hoher Genauigkeit bestimmt werden.
Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren wird die drehzahlabhängige Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig von und parallel zu der beschleunigungsabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Unter „unabhängig“ soll verstanden werden, dass die drehzahlabhängige Fahrzeuggeschwindigkeit auf Basis von Werten bzw. Signalen ermittelt wird, welche auf die Ermittlung der beschleunigungsabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit keinen Einfluss haben und anders herum. Unter „parallel“ soll verstanden werden, dass die Ermittlung der drehzahlabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit und die Ermittlung der beschleunigungsabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit zeitgleich durchgeführt werden.
Bei dem Getriebe kann es sich um ein automatisiertes Schaltgetriebe, ein Automatikgetriebe in Planetenbauweise oder ein Doppelkupplungsgetriebe handeln. Das Getriebe kann auch als sogenanntes Gruppengetriebe ausgebildet sein. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen oder ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus, handeln.
Mittels der erfindungsgemäßen Gestaltung eines Verfahrens zur Schaltsteuerung eines Getriebes können Fehlschaltungen im Zuge einer Blockierbremsung eines Kraftfahrzeugs zuverlässig unterbunden werden.
Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ermitteln der drehzahlabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit anhand einer erfassten Raddrehzahl oder einer an einem Getriebeabtrieb erfassten Drehzahl erfolgt. Die Raddrehzahl kann hierbei anhand zumindest eines in dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs vorhandenen Raddrehzahlsensors erfasst werden, der beispielsweise integraler Bestandteil eines Bremsregelsystems sein kann. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Drehzahl des Getriebeabtriebs anhand eines in dem Getriebe angeordneten Drehzahlsensors erfasst werden.
Die Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs wird vorzugsweise mittels eines Inertialsensors erfasst. Der Inertialsensor zur Erfassung der Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs kann als sogenannter 3-Achsen-Beschleunigungssensors ausgebildet sein. Durch die Nutzung eines 3-Achsen-Beschleunigungssensors, lässt sich zusätzlich zu der Längsbeschleunigung die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs erfassen. Die Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit lässt sich hierdurch optimieren und der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit angleichen. Mathematisch lässt sich dies wie folgt beschreiben: ${\dot{v}}_{x} = a_{x} + v_{y} \cdot {\dot{ψ}}_{z}$
${\dot{v}}_{y} = a_{y} - v_{x} \cdot {\dot{ψ}}_{z}$
wobei, v_x die Längsgeschwindigkeit, v_y die Quergeschwindigkeit, a_x die Längsbeschleunigung, a_y die Querbeschleunigung und ψ̇_z die Drehrate um die Fahrzeughochachse ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zusätzlich anhand von Positionsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Die Positionsdaten des Kraftfahrzeugs können von einem Satellitensystem empfangen werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Fahrzeuggeschwindigkeit anhand von Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, welche aus Daten einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs gewonnen werden können. Die Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise eine Kamera, ein Radar, ein LIDAR, ein Ultraschallsensor und/oder eine sonstige Einrichtung zum Erfassen von Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweisen. Mittels der so ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit kann schließlich eine Plausibilisierung der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät, welches zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist. Das Steuergerät umfasst Mittel, die der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel. Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um Datenschnittstellen, um mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen des Antriebsstranges Daten auszutauschen. Das Steuergerät ist hierzu auch mit notwendigen Sensoren sowie soweit notwendig auch mit anderen Steuergeräten, beispielsweise einem Motorsteuergerät verbunden, um die entscheidungsrelevanten Daten aufzunehmen bzw. Steuerbefehle weiterzuleiten. Bei den hardwareseitigen Mitteln des Getriebesteuergeräts handelt es sich ferner um einen Prozessor zur Datenverarbeitung und um einen Speicher zur Datenspeicherung. Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches wenn es auf einem Prozessor einer Steuerungseinrichtung läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In diesen zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs mit einem Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
2 ein Diagramm bei welchem eine Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeit dargestellt ist.

Aus 1 geht eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs hervor, bei welchem es sich um ein Nutzfahrzeug, wie beispielsweise einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus, handelt. Dieser Antriebsstrang 1 verfügt dabei über ein Antriebsaggregat, welches an seiner Abtriebsseite über eine zwischenliegende Anfahrkupplung 3 mit einer Antriebsseite eines Getriebes gekoppelt werden kann. Abtriebsseitig steht das Getriebe dann mit weiteren, dem Fachmann hinlänglich bekannten Abtriebskomponenten sowie den Fahrzeugrädern des Nutzfahrzeuges in Verbindung.
Das Antriebsaggregat des Kraftfahrzeugs kann als Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Auch kann das Antriebsaggregat neben einem Verbrennungsmotor noch eine elektrische Maschine umfassen und folglich als Hybridantrieb ausgebildet sein.
Bei dem Getriebe handelt es sich bevorzugt um ein automatisches oder automatisiertes Getriebe, bei dem zur Schaltung einer Gangstufe reibschlüssige und/oder formschlüssige Schaltelemente geschlossen werden.
Der Antriebsstrang 1 kann entweder durch Öffnen der Anfahrkupplung 3 oder durch Schalten des Getriebes nach Neutral geöffnet werden. Bei geöffnetem Antriebsstrang 1 ist der Verbrennungsmotor vom Abtrieb getrennt.
Der Antriebsstrang 1 ist außerdem mit einem Druckluftsystem ausgestattet, von dem hier nur ein Teil schematisch dargestellt ist. Das Druckluftsystem weist einen Druckerzeuger auf, der Druckluft bzw. Pressluft erzeugt und dem Druckluftsystem zur Verfügung stellt. Der Druckerzeuger arbeitet dabei zweckmäßig wie ein Kompressor und ist hier mit dem Antriebsaggregat permanent antriebsverbunden. Das Druckluftsystem weist ferner wenigstens einen Druckluftspeicher auf, mittels dem komprimierte Luft bzw. Druckluft zwischengespeichert werden kann. Das Druckluftsystem dient hier zumindest zum Betreiben einer pneumatischen Bremsanlage des Antriebsstrangs 1. Die Bremsen des Kraftfahrzeugs sind als Radbremsen ausgebildet, welche über das Druckluftsystem betätigt werden.
Das Kraftfahrzeug umfasst des Weiteren ein Steuersystem 2, in welchem mehrere unterschiedliche Steuergeräte über ein Datenbussystem 5, beispielsweise über ein CAN-Bussystem, miteinander in Verbindung stehen. Unter anderem sind in dem Datenbussystem 5 ein Motorsteuergerät ECU, ein Getriebesteuergerät TCU und ein Bremsensteuergerät BCU vorgesehen, von welchen das Motorsteuergerät ECU eine Regelung des Antriebsaggregats, das Getriebesteuergerät TCU eine Regelung des Getriebes sowie - unter Umständen mittelbar über ein weiteres Steuergerät - auch eine Regelung der Anfahrkupplung 3 und das Bremsensteuergerät BCU eine Regelung der pneumatischen Bremsanlage vornimmt. Das Getriebesteuergerät TCU kann einerseits mit dem Getriebe und andererseits mit dem Motorsteuergerät ECU und dem Bremsensteuergerät BCU bidirektional kommunizieren. Über das Datenbussystem 5 werden die Steuergeräte mit den für sie relevanten Daten versorgt. Die Steuergeräte sind in der Lage Sensorsignale aufzunehmen, zu verarbeiten und in Abhängigkeit davon Steuer- oder Datensignale auszugeben.
So umfasst beispielsweise das Getriebesteuergerät TCU einen Prozessor 6 und Speichermittel 7 zum Speichern und Abrufen von Parametern, Signalen und Informationen sowie ein Computerprogrammprodukt 11, welches derart ausgestaltet ist, dass es ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung ausführen kann. Ferner weist das Getriebesteuergerät TCU zumindest eine Empfangsschnittstelle 8 auf, die ausgebildet ist, alle relevanten Daten vorhandener Sensoren zu empfangen. Das Getriebesteuergerät TCU weist zudem noch eine Datenverarbeitungseinrichtung 9 auf, um die empfangenen Daten bzw. die Information der empfangenen Daten zu verarbeiten und auszuwerten und eine Sendeschnittstelle 10, über welche entsprechende Signale zur Ansteuerung von Antriebsstrangkomponenten ausgegeben werden können. Zur Ermittlung der Fahrzeugbeschleunigung weist der Antriebsstrang 1 einen Beschleunigungssensor 12 auf. Der Beschleunigungssensor 12 kann als 3-Achsen-Beschleunigungssensor ausgebildet sein, welcher neben einer Beschleunigung entlang der Fahrzeuglängsachse auch eine Beschleunigung entlang der Fahrzeugquerachse und eine Beschleunigung entlang der Fahrzeughochachse erfassen kann. Der Beschleunigungssensor 12 kann beispielsweise in dem Getriebesteuergerät TCU angeordnet sein.
Das Getriebesteuergerät TCU steuert den Betrieb des Getriebes mittels Fahrzustandsdaten und Fahrerwunschdaten. Eine in dem Getriebesteuergerät TCU in Form eines Computerprogramms abgespeicherte Schaltstrategie bestimmt jeweilige Schaltreaktionen, insbesondere einen Gangwechsel von einem aktuellen Istgang zu einem Zielgang, oder eine temporäre Kraftschlussunterbrechung im Antriebsstrang 1.
Die verwendeten Fahrzustandsdaten können neben dem ermittelten Fahrbahnzustand der aktuelle Fahrwiderstand, die aktuelle Fahrzeugneigung, die aktuelle Fahrzeugmasse, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung, das aktuelle Motormoment, die aktuelle Motordrehzahl und andere Werte sein. Diese Daten können zumindest teilweise durch das Motorsteuergerät ECU sowie geeignete Sensoreinrichtungen bereitgestellt werden.
Fahrerwunschdaten können beispielsweise durch die Betätigung eines Betätigungselements signalisiert, sensorisch erfasst und dem Getriebesteuergerät TCU direkt oder indirekt zugeleitet werden. Das Betätigungselement kann beispielsweise als Fahrpedal, Bremspedal oder als Schalter zur manuellen Anforderung des Segelmodus ausgebildet sein.
Dem Steuersystem 2 werden Daten einer Navigationseinrichtung zugeführt. Die Navigationseinrichtung stellt Topografiedaten über die Umgebung einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und über die Umgebung in einem definierten Abstand vor der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs bereit. Die Ortung der aktuellen Fahrzeugposition kann mittels eines Satellitenortungssystems, wie beispielsweise GPS oder GLONASS, erfolgen.
Die Steuergeräte sind über datenübertragende Verbindungen 4 mit entsprechenden Komponenten des Antriebsstrangs 1 datentechnisch verbunden. Die datenübertragenden Verbindungen 4 zwischen den Steuergeräten und den Antriebsstrangkomponenten können beispielsweise durch ein oder mehrere elektronische Bussysteme realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Schaltsteuerung des Getriebes, das in dem Antriebsstrang 1 zwischen dem Antriebsmotor AM und dem Abtrieb angeordnet ist, soll nun auch unter Bezugnahme des in der 2 dargestellten Diagramms näher erläutert werden. So sieht das erfindungsgemäße Verfahren zur Schaltsteuerung vor, dass im Zuge einer ersten Ermittlung eine Drehzahl im Antriebsstrang 1 des Kraftfahrzeugs erfasst wird, wobei es sich bei der Drehzahl um eine Raddrehzahl von Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs oder um eine Abtriebsdrehzahl des Getriebes handeln kann. Aus dieser Drehzahl wird dann rechnerisch eine Fahrzeuggeschwindigkeit 13 bestimmt. Im Zuge einer hierzu parallel laufenden zweiten Ermittlung wird mittels des Beschleunigungssensors 12 eine Fahrzeugbeschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung und eine Fahrzeugbeschleunigung in Fahrzeugquerrichtung erfasst. Aus den erfassten Beschleunigungswerten wird dann rechnerisch eine Fahrzeuggeschwindigkeit 14 bestimmt.
Die so ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten 13, 14 werden anschließend miteinander verglichen. Weichen die so ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten 13, 14 nur unwesentlich voneinander ab, dann werden Schaltvorgänge in dem Getriebe weiterhin regulär durchgeführt. Wird hingegen eine wesentliche Abweichung zwischen den so ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten 13, 14 festgestellt, dann wird eine Schaltsperre aktiviert, wodurch Schaltvorgänge in dem Getriebe blockiert werden. Eine wesentliche Abweichung zwischen der drehzahlabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit 13 und der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit 14 liegt dann vor, wenn eine Blockierbremsung, also ein Blockieren der Räder des Kraftfahrzeugs aufgrund einer Betätigung der Bremsanlage des Kraftfahrzeugs, erkannt wird, obwohl das Kraftfahrzeug noch eine Bewegung erfährt. Dies wird durch den in 2 dargestellten Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeiten 13, 14 ersichtlich. Zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 nimmt die anhand der im Antriebsstrang 1 erfassten Drehzahl ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit 13 aufgrund einer vorliegenden Blockierbremsung abrupt ab. Zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird schließlich keine Drehzahl zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit mehr erfasst, wodurch in diesem Zeitraum eine Fahrzeuggeschwindigkeit von 0 km/h und somit ein Stillstand des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
Da die beschleunigungsabhängig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit 14 während diesem Zeitraum einen deutlich von 0 km/h abweichenden Wert aufweist, werden durch eine dann aktivierte Schaltsperre in dem Getriebe Schaltvorgänge unterbunden. Somit kann eine aufgrund der drehzahlabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit 13 fälschlicherweise ausgeführte Anfahrgangschaltung sicher vermieden werden. Je nach tatsächlich vorliegender Fahrzeuggeschwindigkeit würde ein im Getriebe eingelegter Anfahrgang beim Schließen der zur Ausführung der Anfahrgangschaltung geöffneten Anfahrkupplung 3 zu einer Schädigung des Getriebes oder sogar zu einem Ausbrechen des Kraftfahrzeuges führen.
Zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 wird die Blockierbremsung beendet, wodurch sich die drehzahlabhängig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit 13 wieder der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit 14 annähert. Zum Zeitpunkt t4 entspricht die drehzahlabhängig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit 13 in etwa der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit 14 und die Schaltsperre in dem Getriebe wird wieder aufgehoben. Eine aktivierte Schaltsperre kann bereits dann wieder deaktiviert werden, wenn eine Differenz zwischen der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit und der drehzahlabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit einen definierten Grenzwert unterschreitet.
Ausgehend von einem bei Eintritt in die erkannte Blockierbremsung aktuell vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeitswert und einer durch den Beschleunigungssensor 12 erfassten Kraftfahrzeugverzögerung kann eine Zeitdauer bis zum Erreichen des Fahrzeugstillstands bestimmt werden. Nach Ablauf der so bestimmten Zeitdauer kann dann eine Deaktivierung der Schaltsperre erfolgen und es können wieder Schaltvorgänge im Getriebe zugelassen werden, wobei vor Ablauf dieser Zeitdauer die Schaltsperre aufrechterhalten bleibt. Da bei der Ermittlung der Kraftfahrzeugverzögerung neben der Längsbeschleunigung auch die Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird, kann die Zeitdauer bis zum Erreichen des Fahrzeugstillstands und somit die Zeitdauer bis zum Deaktivieren der Schaltsperre genau bestimmt werden.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schaltsteuerung des Getriebes können Fehlschaltungen im Zuge einer Blockierbremsung eines Kraftfahrzeugs zuverlässig unterbunden werden.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsstrang
2: Steuersystem
3: Anfahrkupplung
4: Verbindung
5: Datenbussystem
6: Prozessor
7: Speichermittel
8: Empfangsschnittstelle
9: Datenverarbeitungseinrichtung
10: Sendeschnittstelle
11: Computerprogrammprodukt
12: Beschleunigungssensor
13: drehzahlabhängig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit
14: beschleunigungsabhängig ermittelte Fahrzeuggeschwindigkeit
ECU: Motorsteuergerät
TCU: Getriebesteuergerät
BCU: Bremsensteuergerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015207293 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes, das in einem Antriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Antriebsmotor (AM) und einem Abtrieb angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: - Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit (13) anhand einer in dem Antriebsstrang (1) des Kraftfahrzeugs erfassten Drehzahl, - Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit (14) anhand einer erfassten Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, - Vergleichen der unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten (13, 14), und - Aktivieren einer Schaltsperre des Getriebes, falls die unabhängig voneinander ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeiten (13, 14) um mehr als einen definierten Grenzwert voneinander abweichen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der drehzahlabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit (13) anhand einer erfassten Raddrehzahl oder einer an einem Getriebeabtrieb erfassten Drehzahl erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und Querbeschleunigung zum Ermitteln der beschleunigungsabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit (14) anhand eines Inertialsensors erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und Querbeschleunigung zum Ermitteln der beschleunigungsabhängigen Fahrzeuggeschwindigkeit (14) anhand eines 3-Achsen-Beschleunigungssensors (12) erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zusätzlich anhand von Positionsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, wobei die Positionsdaten des Kraftfahrzeugs von einem Satellitensystem empfangen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zusätzlich anhand von Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, welche mittels einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine aktivierte Schaltsperre deaktiviert wird, wenn eine Differenz zwischen der beschleunigungsabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit und der drehzahlabhängig ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit einen definierten Grenzwert unterschreitet.
Steuergerät (TCU) eines Getriebes, das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um ein Verfahren zur Schaltsteuerung eines Getriebes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder auf einem Steuergerät (TCU) gemäß Anspruch 8 ausgeführt wird.