DE19924865B4

DE19924865B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE19924865B4
Application number: DE1999124865
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Linden
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2019-06-01
Also published as: DE19924865A1

Abstract

Verfahren zur Einstellung eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeug mit Geschwindigkeits-Begrenzersystem, wobei unter Berücksichtigung von Fahrzeug-Zustandsgrößen und Fahrzeug-Betriebsgrößen Stellsignale zur Einlegung einer bestimmten Getriebe-Gangstufe (Gang_max) zur Einhaltung einer im Begrenzersystem eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_max) erzeugt werden,
dadurch gekennzeichnet,
– daß für den Fall, daß im Zeitpunkt (t₀) der Aktivierung der Geschwindigkeitsbegrenzung die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (v_ist) höher ist als die zulässige Höchstgeschwindigkeit (v_max), eine obere Gangbegrenzung mit einer Höchst-Gangstufe (Gang_max) im Getriebe vorgegeben wird,
– daß die Höchst-Gangstufe (Gang_max) auf die im Zeitpunkt (t₀) der Aktivierung der Geschwindigkeitsbegrenzung eingelegte tatsächliche Getriebe-Gangstufe (Gang_ist) gesetzt wird,
– die obere Gangbegrenzung mit der Höchst-Gangstufe (Gang_max) solange aufrecht erhalten wird, bis die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (v_ist) kleiner ist als oder gleich ist wie die zulässige Höchstgeschwindigkeit (v_max).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeug mit Geschwindigkeits-Begrenzersystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 2.
Es sind Geschwindigkeits-Regelsysteme bekannt, mit denen eine vom Fahrer vorgegebene oder über ein automatisches Ermittlungssystem errechnete Zielgeschwindigkeit in einem Kraftfahrzeug selbsttätig eingehalten werden kann. Diese Geschwindigkeits-Regelsysteme umfassen sowohl Tempomat-Funktionen, bei denen das Fahrzeug eine vom Fahrer gewählte Mindestgeschwindigkeit einhalten soll, als auch Begrenzer-Funktionen, bei denen das Fahrzeug eine vom Fahrer vorgegebene oder eine beispielsweise in Abstands-Regelungssystemen automatisch ermittelte Höchstgeschwindigkeit nicht überschreiten darf. Bei den Begrenzer-Funktionen werden in dem Geschwindigkeits-Regelsystem ausgehend von der Höchstgeschwindigkeit und den aktuellen Fahrzeugzustandsgrößen, insbesondere der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, Stellsignale erzeugt, mittels denen der Motor, das Getriebe oder die Radbremsen zur Einhaltung der Höchstgeschwindigkeit eingestellt werden.

Aus der Druckschrift DE 44 07 082 A1 ist es bekannt, zur Steuerung von Automatikgetrieben in Kraftfahrzeugen ein Getriebe-Stellsignal zu erzeugen, um das Fahrzeug aus der momentanen Geschwindigkeit auf eine gewünschte Höchstgeschwindigkeit abzubremsen, die beispielsweise dem Abstand zu einem vorausfahren den Fahrzeug entsprechend ermittelt wird. Hierzu wird ein Gangwechsel in einen kleineren Gang erzwungen, wodurch ein höheres Übersetzungsverhältnis mit einem größeren Verzögerungsmaß erreicht wird. Der Fahrer hat bei diesem System die Möglichkeit, über die Betätigung des Beschleunigungspedals die automatische Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung außer Kraft zu setzen, und den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug nach eigenem Wunsch einzustellen.

Aus der Druckschrift DE 195 09 492 C2 ist ein Geschwindigkeits-Regelsystem mit Begrenzerfunktion bekannt, bei dem der Fahrer eine maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit vorgeben kann. Das Regelsystem begrenzt die Fahrzeuggeschwindigkeit selbsttätig auf die Höchstgeschwindigkeit, wenn die Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit als die eingestellte Höchstgeschwindigkeit ergeben würde. In diesem Fall wird unabhängig von der tatsächlichen Gaspedalstellung ein der vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit entsprechendes Stellsignal erzeugt, das als Gaspedal-Ersatzgröße zur Einstellung des Getriebes herangezogen wird.

Wird das Geschwindigkeits-Begrenzersystem während einer Beschleunigungsphase aktiviert, in der das Getriebe zur Umsetzung der Beschleunigung eine kleine Gangstufe einnimmt und in der die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die zulässige Höchstgeschwindigkeit, so wird das Motormoment sofort auf Null reduziert mit der Folge, daß über die Gaspedal-Ersatzgröße das Getriebe in eine höhere Gangstufe geschaltet wird. Diese Hochschaltung der Gangstufe muß vom Geschwindigkeits-Begrenzersystem umgehend korrigiert werden, um ein das Fahrzeug bremsendes Moment im Getriebe zur Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit zu erzeugen. Die unmittelbar aufeinanderfolgenden, gegensätzlichen Schaltwechsel beeinträchtigen das Einschwingverhalten bei Annäherung an die Höchstgeschwindigkeit und können zu Irritationen des Fahrers führen.

Eine ähnliche Fahrsituation wird auch in der Druckschrift DE 44 34 022 A1 beschrieben, aus der es bekannt ist, eine Überschreitung einer zulässigen Grenzgeschwindigkeit bereits bei Annäherung an diese Grenzgeschwindigkeit bei einem Beschleunigungsvorgang aus einem geringeren Geschwindigkeitsbereich heraus durch entsprechende Motor- und Getriebeeingriffe zu vermeiden. Als Eingriffe werden in dieser Druckschrift Motormomenteneingriffe und Getriebebeeinflussungen beschrieben, wobei letztere in Form von Getrieberückschaltungen zur Steigerung des Motorbremsmomentes durchgeführt werden. Diese Eingriffe in die Drosselklappenstellung und die Getriebeschaltung werden bei sogenannten Drive-by-Wire-Systemen unabhängig von der aktuellen Gaspedalposition über einen Motormomentenregler durchgeführt. Hierbei ist die reduzierte Drosselklappenstellung auf ein reduziertes Motormoment zurückzuführen, welches in dem Motormomentenregler des Fahrzeugs zur Reduzierung der Geschwindigkeit eingestellt wird. Der kleinere Wert des Motormomentenreglers im Vergleich zum größeren Wert unmittelbar vor Zuschaltung der Geschwindigkeitsbegrenzung entspricht einer Rücknahme des Gases, die im Automatikgetriebe mit einer Umschaltung auf eine andere Schaltkennlinie einhergeht. Die Gasrücknahme führt zu einer Hochschaltung im Getriebe, die zur Reduzierung der Geschwindigkeit aber sofort wieder zurückgenommen werden muß.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, Komfort und Fahrsicherheit bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben, die mit einem Geschwindigkeits-Begrenzersystem ausgestattet sind, zu verbessern. Es sollen insbesondere bei Aktivierung des Begrenzersystems in Beschleunigungsphasen des Fahrzeugs gegenläufige Schaltwechsel vermieden werden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 2 gelöst.

Gemäß der Neuerung wird nach der Aktivierung des Geschwindigkeits-Begrenzersystems in Fällen, in denen im Zeitpunkt des Einschaltens des Begrenzersystems die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit die zulässige Höchstgeschwindigkeit übersteigt, eine obere Gangbegrenzung mit einer Höchst-Gangstufe vorgegeben. Die Höchst-Gangstufe wird auf den Wert der aktuellen Ist-Gangstufe gesetzt, die im Zeitpunkt der Aktivierung im Automatikgetriebe eingelegt ist. Durch die obere Gangbegrenzungen werden Hochschaltungen im Getriebe unterbunden, so daß insbesondere kleinere Gangstufen, die aus einem Beschleunigungsvorgang vor Aktivierung des Begrenzersystems noch eingelegt sind, auch nach der Aktivierung beibehalten werden. Aufgrund der vom Begrenzersystem veranlaßten Gasrücknahme wird bei der kleineren Gangstufe ein Bremsmoment wirksam, das eine gewünschte Geschwindigkeitsreduzierung von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit zur Folge hat.

Durch die Deckelung des zur Verfügung stehenden Gangfensters mittels der oberen Gangbegrenzung werden bei Aktivierung des Begrenzersystems in Beschleunigungsphasen Hochschaltungen und anschließende Rückschaltungen vermieden, wodurch ein ruhigerer, gleichmäßigerer Gangverlauf erreicht wird, der Irritationen des Fahrers vermeiden hilft.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ablaufdiagramm mit den grundlegenden Verfahrensschritten für die Steuerung eines Automatikgetriebes zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit, ausgehend von einer die zulässige Höchstgeschwindigkeit übersteigenden Fahrzeuggeschwindigkeit, zeigt.

Das in der Figur dargestellte Ablaufschema ist in einem Begrenzersystem eines Kraftfahrzeugs als Teil einer übergeordneten Regeleinheit realisiert. Das Geschwindigkeits-Begrenzersystem wird zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine vorgebbare Höchstgeschwindigkeit v_max eingestellt, welche entweder unmittelbar vom Fahrer vorgegeben oder von einem Fahrzeugsystem unter Berücksichtigung äußerer Bedingungen und Einflüsse wie Geschwindigkeitsbeschränkungen, Sichtverhältnisse, Verkehrsdichte etc. automatisch ermittelt wird. Das Begrenzersystem kann das auf die Straße übertragbare Antriebsmoment sowohl über das Motormoment der Brennkraftmaschine als auch über das Automatikgetriebe zur Einhaltung der Höchstgeschwindigkeit beeinflussen.

Im folgenden wird eine vorteilhafte Einstellung der Gangstufen im Automatikgetriebe für den Fall beschrieben, daß das Begrenzersystem bei einer die Höchstgeschwindigkeit übersteigenden Fahrzeuggeschwindigkeit aktiviert wird.

Gemäß dem gezeigten Ablaufschema wird in einem Verfahrensschritt 1 zum Zeitpunkt t₀ das Geschwindigkeits-Begrenzersystem unter Vorgabe einer Höchstgeschwindigkeit v_max eingeschaltet. Die folgenden Verfahrensschritte 2 bis 4 repräsentieren die Ermittlung eines oberen Gangfensters mit einer Höchst-Gangstufe Gang_max, bis zu der Schaltungen erlaubt sind, die jedoch zumindest solange nicht überschritten werden darf, wie die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit die Höchstgeschwindigkeit übersteigt.
Im Verfahrensschritt 2 wird überprüft, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist im Zeitpunkt t₀ größer ist als die vorgegebene, maximal zulässige Höchstgeschwindigkeit v_max. Sofern dies nicht der Fall ist, liegt kein Grund vor, Maßnahmen zur Deckelung der Gangstufen im Falle überhöhter Geschwindigkeit zu ergreifen. Es wird der „nein"-Verzweigung entsprechend die Vorgabe einer oberen Gangbegrenzung nach den Verfahrensschritten 2 bis 4 übersprungen und sofort mit der regulären Schaltlogik gemäß Verfahrensschritt 6 fortgefahren, die nach dem Einschalten des Begrenzersystems üblicherweise aktiviert wird.
Sofern die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist im Zeitpunkt t₀ größer ist als die zulässige Höchstgeschwindigkeit v_max, wird gemäß der „ja"-Verzweigung zum Verfahrensschritt 3 fortgefahren, in welchem die erlaubte Höchst-Gangstufe Gang_max der oberen Gangbegrenzung auf die im Zeitpunkt t₀ im Getriebe eingelegte, tatsächliche Getriebe-Gangstufe Gang_ist(t₀) gesetzt wird.
Im nächsten Verfahrensschritt 4 wird die aktuelle Getriebe-Gangstufe Gang_ist auf einen Wert begrenzt, der maximal der abgespeicherten Höchst-Gangstufe Gang_max bzw. Gang_ist (t₀) entsprechen darf. Im Verfahrensschritt 5 erfolgt eine erneuter Vergleich zwischen aktueller Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist und zugelassener Höchstgeschwindigkeit v_max, wobei der „nein"-Verzweigung entsprechend bei einer die Höchstgeschwindigkeit übersteigenden Fahrzeuggeschwindigkeit regelmäßig in zyklischen Abständen zum Verfahrensschritt 4 zurückgekehrt wird, um zu einem jeweils aktuellen Zeitpunkt t zu überprüfen, ob eventuelle vom Begrenzersystem gemäß der hinterlegten Schaltlogik ermittelte Schaltwechsel der Bedingung genügen, daß die eingangs ermittelte Höchst-Gangstufe Gang_max nicht überschritten wird. Falls im Begrenzersystem eine die erlaubte Höchst-Gangstufe Gang_max überschreitende Getriebe-Gangstufe Gang_ist ermittelt wurde, erfolgt eine Begrenzung auf Gang_max.
Ist die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_ist unter die erlaubte Höchstgeschwindigkeit v_max abgesunken, wird der „ja"-Verzweigung entsprechend zum Verfahrensschritt 6 fortgefahren und die reguläre Schaltlogik wieder in Kraft gesetzt, die der Getriebeschaltung bei aktiviertem Begrenzersystem zugrunde liegt.

Claims

Verfahren zur Einstellung eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeug mit Geschwindigkeits-Begrenzersystem, wobei unter Berücksichtigung von Fahrzeug-Zustandsgrößen und Fahrzeug-Betriebsgrößen Stellsignale zur Einlegung einer bestimmten Getriebe-Gangstufe (Gang_max) zur Einhaltung einer im Begrenzersystem eingestellten Höchstgeschwindigkeit (v_max) erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, – daß für den Fall, daß im Zeitpunkt (t₀) der Aktivierung der Geschwindigkeitsbegrenzung die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (v_ist) höher ist als die zulässige Höchstgeschwindigkeit (v_max), eine obere Gangbegrenzung mit einer Höchst-Gangstufe (Gang_max) im Getriebe vorgegeben wird, – daß die Höchst-Gangstufe (Gang_max) auf die im Zeitpunkt (t₀) der Aktivierung der Geschwindigkeitsbegrenzung eingelegte tatsächliche Getriebe-Gangstufe (Gang_ist) gesetzt wird, – die obere Gangbegrenzung mit der Höchst-Gangstufe (Gang_max) solange aufrecht erhalten wird, bis die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (v_ist) kleiner ist als oder gleich ist wie die zulässige Höchstgeschwindigkeit (v_max).
Vorrichtung zur Einstellung eines Automatikgetriebes in einem Fahrzeug mit Geschwindigkeits-Begrenzersystem, insbesondere Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei in dem Geschwindigkeits-Begrenzersystem, in welchem die dem vom Fahrer über die Ist-Gaspedalstellung (Gas_ist) angefor derten Motormoment entsprechende Geschwindigkeit mit der vorgegebenen Höchstgeschwindigkeit (v_max)vergleichbar ist, unter Berücksichtigung von Fahrzeug-Zustandsgrößen und Fahrzeug-Betriebsgrößen Stellsignale zur Einlegung einer bestimmten Gangstufe erzeugbar und dem Automatikgetriebe zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Geschwindigkeits-Begrenzersystem ein die aktuelle Gangstufe auf eine Höchst-Gangstufe begrenzendes Stellsignal erzeugbar ist, sofern im Zeitpunkt der Aktivierung der Höchstgeschwindigkeit (v_max) die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (v_ist) die Höchstgeschwindigkeit (v_max) übersteigt, wobei die Höchst-Gangstufe (Gang_max) auf die im Zeitpunkt (t₀) der Aktivierung der Geschwindigkeitsbegrenzung eingelegte tatsächliche Getriebe-Gangstufe (Gang_ist) gesetzt ist und die obere Gangbegrenzung mit der Höchst-Gangstufe (Gang_max) solange aufrecht erhalten wird, bis die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (v_ist) kleiner ist als oder gleich ist wie die zulässige Höchstgeschwindigkeit (v_max).