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Die Erfindung betrifft eine Getriebesteuerungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2005 035 303 A1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat und einem Getriebe bekannt, wobei zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe eine Drehmomentübertragungseinheit in Form eines hydraulischen Wandlers geschaltet ist. Nach diesem Stand der Technik ist dem Antriebsaggregat eine Motorsteuerungseinrichtung und dem Getriebe eine Getriebesteuerungseinrichtung zugeordnet, wobei mithilfe der Motorsteuerungseinrichtung der Betrieb des Antriebsaggregats und mithilfe der Getriebesteuerungseinrichtung der Betrieb des Getriebes gesteuert und/oder geregelt werden kann. Die Motorsteuerungseinrichtung und die Getriebesteuerungseinrichtung sind an einen Datenbus angeschlossen und können über denselben Daten austauschen. Weiterhin sind an den Datenbus ein Bremsregelsteuergerät sowie ein Bedienelemente- und Sensorblock angeschlossen.
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Aus der
DE 10 2005 035 303 A1 ist weiterhin ein Verfahren zur Steuerung oder Regelung eines Anfahrvorgangs an einem solchen Kraftfahrzeug bekannt, mithilfe dessen ein Anfahrvorgang in Form eines Rennstarts bereitgestellt werden kann. Gegenüber einem konventionellen Anfahrvorgang, der möglichst komfortabel und kraftstoffsparend durchgeführt wird, wird ein Rennstart derart durchgeführt, dass eine optimale Fahrzeugbeschleunigung beim Anfahrvorgang gewährleistet wird.
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Derart unterschiedliche Anfahrvorgangtypen werden von der Getriebesteuerungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt, wobei dann, wenn in einer Getriebesteuerungseinrichtung unterschiedliche Anfahrvorgangtypen implementiert sind, nach dem Stand der Technik jeder Anfahrvorgangtyp für sich isoliert und demnach softwareseitig getrennt in der Getriebesteuerungseinrichtung implementiert ist. Dadurch wird in einer Getriebesteuerungseinrichtung relativ viel Speicherplatz benötigt.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Getriebesteuerungseinrichtung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Getriebesteuerungseinrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß umfasst die Anfahrfunktion der Getriebesteuerungseinrichtung mehrere miteinander verknüpfte Anfahrfunktionsmodule, nämlich Basisfunktionsmodule der Anfahrfunktion und Zusatzfunktionsmodule der Anfahrfunktion, wobei die Zusatzfunktionsmodule mit den Basisfunktionsmodulen verknüpft sind.
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Mit der Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, eine Anfahrfunktion einer Getriebesteuerungseinrichtung über miteinander verknüpfte Anfahrfunktionsmodule zu realisieren, nämlich über Basisfunktionsmodule, die unabhängig vom Typ des auszuführenden Anfahrvorgangs sind, sowie Zusatzfunktionsmodule, die den Typ des eigentlichen Anfahrvorgangs charakterisieren bzw. spezifizieren. Hierdurch ist es möglich, in einer Getriebesteuerungseinrichtung unterschiedliche Anfahrvorgangtypen speicherplatzoptimiert und laufzeitoptimiert und demnach unter optimaler Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Hardwareressourcen der Getriebesteuerungseinrichtung zu implementieren. Unterschiedliche Anfahrvorgangtypen sind demnach nicht für sich isoliert bzw. getrennt in der Getriebesteuerungseinrichtung softwareseitig implementiert, sondern vielmehr modular als Ergänzung immer gleicher Basisfunktionsmodule.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Basisfunktionsmodule, die zumindest ein Inaktivitätsmodul der Anfahrfunktion, ein Öffnungsmodul für ein Anfahrelement und ein Schlupfeinstellungsmodul für das Anfahrelement umfassen, in Bezug auf die Zusatzfunktionsmodule, die mehrere unterschiedliche Schließmodule für das Anfahrelement umfassen, identisch, wobei die Zusatzfunktionsmodule untereinander jeweils unterschiedlich sind.
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Eine derartige Untergliederung einer Anfahrfunktion in Basisfunktionsmodule und Zusatzfunktionsmodule erlaubt eine besonders optimale Nutzung der Ressourcen einer Getriebesteuerungseinrichtung.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Antriebsstrangschema; und
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2 eine Funktionsstruktur einer erfindungsgemäßen Getriebesteuerungseinrichtung.
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1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat 1 und einem zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 3 geschalteten Getriebe 2, wobei das Getriebe 2 als automatisches oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt ist und mehrere als Kupplungen und/oder Bremsen ausgebildete Schaltelemente 4 umfasst. Zwischen dem Antriebsaggregat 1 und dem Getriebe 2 ist ein Wandler 5 positioniert, wobei dem Wandler 5 eine Wandlerüberbrückungskupplung 6 zugeordnet ist. Vom Wandler 5 sind in 1 ein Turbinenrad 7 und ein Pumpenrad 8 gezeigt. Weiterhin zeigt 1 eine Getriebesteuerungseinrichtung 9, mithilfe derer der Betrieb des Getriebes 2 gesteuert und/oder geregelt werden kann.
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Aus der Praxis ist es bereits bekannt, dass eine Getriebesteuerungseinrichtung 9 mehrere Funktionen zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Getriebes 2 aufweist.
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Zu diesen Funktionen einer Getriebesteuerungseinrichtung 9 zählt zum Beispiel eine Standabkopplungsfunktion, über die durch Ansteuerung eines Schaltelements 4 des Getriebes das Antriebsaggregat 1 sowie der zwischen das Antriebsaggregat 1 und das Getriebe 2 geschaltete Wandler 5 vom Getriebe 2 abkoppelbar ist.
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Bei einer weiteren Funktion der Getriebesteuerungseinrichtung 9 handelt es sich um eine Anfahrfunktion, über die insbesondere aus der Standabkopplungsfunktion heraus durch Ansteuerung eines Schaltelements 4 des Getriebes 2, zum Beispiel durch Ansteuerung des über die Standabkopplungsfunktion ansteuerbaren Schaltelements 4, ein Anfahrvorgang realisiert werden kann, wobei das für den Anfahrvorgang angesteuerte Schaltelement 4 des Getriebes 2 als unterstützendes Anfahrelement bezeichnet wird.
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Bei weiteren Funktionen einer Getriebesteuerungseinrichtung 9 handelt es sich zum Beispiel um eine Schaltstrategiefunktion sowie Schaltablaufsteuerungsfunktion.
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Mit einer Schaltstrategiefunktion wird überprüft, ob auf Grundlage des Betriebszustands des Antriebsstrangs eine Schaltung im Getriebe 2 auszuführen ist.
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Die Schaltablaufsteuerungsfunktion steuert und/oder regelt die Ausführung einer auszuführenden Schaltung im Getriebe 2.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun solche Details der Getriebesteuerungseinrichtung 9, die eine speicherplatzoptimierte und laufzeitoptimierte Implementierung einer Anfahrfunktion 10 in der Getriebesteuerungseinrichtung 9 ermöglichen, nämlich eine Anfahrfunktion 10, die mehrere unterschiedliche Anfahrvorgangtypen mit möglichst geringem Speicherplatzbedarf und möglichst geringem Laufzeitbedarf bereitstellen kann.
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2 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Anfahrfunktion 10 der Getriebesteuerungseinrichtung 9, wobei die Anfahrfunktion 10 mehrere miteinander verknüpfte Anfahrfunktionsmodule 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 umfasst, nämlich einerseits Basisfunktionsmodule 11, 12, 13 und 14 der Anfahrfunktion 10 und andererseits Zusatzfunktionsmodule 15, 16, 17 und 18, wobei die Anfahrfunktionsmodule 11 bis 18 miteinander verknüpft sind.
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Beim Basisfunktionsmodul 11 der Anfahrfunktion 10 handelt es sich um ein Inaktivitätsmodul 11 der Anfahrfunktion, also um einen Betriebszustand, in welchem die Anfahrfunktion nicht aktiv ist.
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Beim Basisfunktionsmodul 12 der Anfahrfunktion 10 handelt es sich um ein Anfahrfunktionsmodul, welches auch als Öffnungsmodul bezeichnet werden kann, um ein ursprünglich geschlossenes Anfahrelement definiert zu öffnen, bis dasselbe in einen Schlupfzustand übergeht. Dieses Öffnungsmodul 12 für ein Anfahrelement wird nur dann aktiviert und ausgeführt, wenn das als Anfahrelement dienende Schaltelement 4 des Getriebes 2, welches für den Anfahrvorgang verwendet wird, zuvor geschlossen ist und demnach für die Anfahrfunktion 10 geschlossen übernommen wird.
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Beim Basisfunktionsmodul 13 der Anfahrfunktion 10 handelt es sich um ein Schlupfeinstellungsmodul, mithilfe dessen für das Anfahrelement ein definierter Schlupf eingestellt werden kann, um ausgehend von diesem definierten Schlupf nachfolgen durch weiteres Schließen des Anfahrelements den eigentlichen Anfahrvorgang auszuführen.
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Beim Basisfunktionsmodul 14 der Anfahrfunktion 10 handelt es sich um einen Betriebszustand, der dann eingenommen wird, wenn das Anfahrelement vollständig geschlossen ist, wenn also an demselben kein Schlupf mehr vorliegt. Der Anfahrvorgang ist dann beendet.
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Die Basisfunktionsmodule 11, 12, 13 und 14 sind für alle möglichen Anfahrvorgangtypen identisch und demnach für jeden möglichen Anfahrvorgangtypen, der in der Getriebesteuerungseinrichtung 9 implementiert ist, nur einmal abgelegt, sodass die Basisfunktionsmodule 11, 12, 13 und 14 in jedem Anfahrvorgang unabhängig vom Anfahrvorgangtyp genutzt werden.
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Die unterschiedlichen Anfahrvorgangtypen sind durch die Zusatzfunktionsmodule 15, 16, 17 und 18 in der Anfahrfunktion 10 in der Getriebesteuerungseinrichtung 9 implementiert.
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So umfasst die Anfahrfunktion 10 gemäß 1 ein erstes Schließmodul 15 für das Anfahrelement des Getriebes 2, über welches das Anfahrelement derart ansteuerbar ist, dass ein komfortabler und verbrauchsreduzierter bzw. kraftstoffsparender Anfahrvorgang gewährleistet wird.
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Ein zweites Schließmodul 16 der Anfahrfunktion 10 steuert das Anfahrelement und das Antriebsaggregat 1 derart an, dass ein sportlicher Anfahrvorgang gewährleistet wird. Hierzu gibt das zweite Schließmodul 16 für das Antriebsaggregat 1 eine erhöhte Anfahrdrehzahl vor und schließt gesteuert das Anfahrelement 4 des Getriebes 2 für den auszuführenden Anfahrvorgang gesteuert derart, dass es beim Anfahrvorgang zu einem Reibabriss zwischen Fahrbahn und Abtrieb 3 kommt, dass also angetriebene Räder des Abtriebs 3 beim Anfahrvorgang definiert durchdrehen.
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Über ein drittes Schließmodul 17 der Anfahrfunktion 10 der Getriebesteuerungseinrichtung 9 sind das Anfahrelement 4 des Getriebes 2 und das Antriebsaggregat 1 für einen Anfahrvorgang derart ansteuerbar, dass dasselbe einen Anfahrvorgang mit maximaler Beschleunigung im Sinne eines Rennstarts gewährleistet, wobei hierzu das dritte Schließmodul 17 für das Antriebsaggregat 1 eine erhöhte Anfahrdrehzahl vorgibt und das Anfahrelement 4 des Getriebes 2 derart geregelt schließt, dass beim Anfahrvorgang am Abtrieb ein maximales Abtriebsmoment und damit eine maximale Beschleunigung jedoch ohne nennenswerten Reibwertabriss zwischen Fahrbahn und Abtrieb 3 bereitgestellt wird.
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Zusätzlich zu den Zusatzfunktionsmodulen 15, 16 und 17, die bereits drei unterschiedliche Anfahrvorgangtypen realisieren, umfasst im Ausführungsbeispiel der 2 die Anfahrfunktion 10 der Getriebesteuerungseinrichtung 9 ein viertes Schließmodul 18, mithilfe dessen ein weiterer Anfahrvorgangtyp bei einem Antriebsstrang mit einem aufgeladenen Antriebsaggregat, abgestimmt auf das aufgeladene Antriebsaggregat, gewährleistet werden kann. So sieht das vierte Schließmodul 18 vor, für einen Anfahrvorgang das Anfahrelement und das aufgeladene Antriebsaggregat 1 derart anzusteuern, dass das Antriebsaggregat 1 möglichst schnell in einem aufgeladenen Betriebsbereich unter Beteiligung des Turboladers betrieben wird, wozu dann das vierte Schließmodul 18 einen Motordrehzahlverlauf für das Antriebsaggregat 1 vorgibt und zusätzlich das Anfahrelement 4 des Getriebes 2 für den Anfahrvorgang ansteuert.
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Aus der obigen Funktionsstruktur der Anfahrfunktion 10 der Getriebesteuerungseinrichtung 9 folgt demnach, dass für alle Anfahrvorgangtypen gleiche Basisfunktionsmodule 11, 12, 13 und 14 vorliegen. Die unterschiedlichen Anfahrvorgangtypen werden durch die Zusatzfunktionsmodule 15, 16, 17 und 18 definiert, die untereinander sowie mit den Basisfunktionsmodulen 11 bis 14 verknüpft sind, sodass demnach sämtliche Zusatzfunktionsmodule 15 bis 18 im Sinne einer modularen Funktionsstruktur für die Anfahrfunktion 10 auf die Basisfunktionsmodule 11 bis 14 zurückgreifen bzw. mit den Basisfunktionsmodule 11 bis 14 zusammenwirken.
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2 verdeutlicht die Funktionsstruktur der Anfahrfunktion 10 der Getriebesteuerungseinrichtung 9 in Form eines Zustandsgrafen, in welchem die Anfahrfunktionsmodule 11 bis 18 Zustände des Zustandsgrafen darstellen, die durch Übergangsbedingungen 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 und 29 miteinander verknüpft sind.
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Bei der Übergangsbedingung 19, welche die Basisfunktionsmodule 11 und 12 miteinander verknüpft und einen Übergang zwischen denselben zulässt, handelt es sich um einen Übergang, der dann aktiv wird, wenn ein Anfahrvorgang ausgeführt werden soll und das Anfahrelement geschlossen ist.
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Die Übergangsbedingung 20, welche die Basisfunktionsmodule 11 und 13 miteinander verknüpft bzw. einen Übergang zwischen denselben ermöglicht, ist dann aktiv, wenn ein Anfahrvorgang ausgeführt werden soll und das Anfahrelement für den Anfahrvorgang bereits geöffnet ist.
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Die Übergangsbedingung 21 wird dann aktiv und ermöglicht einen Übergang von dem Basisfunktionsmodul 12 auf das Basisfunktionsmodul 13, wenn am Anfahrelement ein Schlupf erkannt wird und eine Schlupfregelung erfolgen kann.
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Die Übergangsbedingung 26 wird dann aktiv, wenn am Anfahrelement kein Schlupf erkannt wird, sodass dann ein Übergang von dem Basisfunktionsmodul 12 auf das Basismodul 13 nicht möglich ist.
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Die Übergangsbedingung 28 ermöglicht von jedem anderen Anfahrfunktionsmodul 12 bis 18 einen Übergang zum Basisfunktionsmodul 11, nämlich dann, wenn kein Anfahrvorgang bei aktiver Funktion nicht zulässig ist.
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Bei den Übergangsbedingungen 22, 23 und 24 handelt es sich um Übergangsbedingungen von dem Basisfunktionsmodul 13 auf eine der Zusatzfunktionsmodule 15, 16, 17 oder 18.
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Die Übergangsbedingung 22 wird dann aktiv, wenn ausgehend von einer aktiven Standabkopplungsfunktion ein Fahrer eine Bremse des Antriebsstrangs löst oder unter Betätigung eines Fahrpedals, anfahren möchte. In diesem Fall wird dann vom Basisfunktionsmodul 13 auf das Zusatzfunktionsmodul 15, nämlich vom Schlupfeinstellungsmodul 13 auf das erste Schließmodul 15 verzweigt, um einen komfortablen, verbrauchsreduzierten Anfahrvorgang zu gewährleisten.
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Die Übergangsbedingung 23, mit der ein Übergang vom Basisfunktionsmodul 13 auf das Zusatzfunktionsmodul 18, also vom Schlupfeinstellungsmodul 13 auf das vierte Schließmodul 18 ermöglicht wird, ist dann aktiv, wenn das Antriebsaggregat 1 eine aufgeladene Brennkraftmaschine ist und ein Fahrer ein Fahrpedal betätigt, wobei eine Bremspedalbetätigung nicht in diese Übergangsbedingung 23 einfließt.
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Die Übergangsbedingung 24 ist dann aktiv und ermöglicht einen Übergang von dem Basisfunktionsmodul 13 auf eines der Zusatzfunktionsmodule 16 bzw. 17, wenn eine Fahrpedalbetätigung durch den Fahrer größer als ein definierter Grenzwert ist, wobei eine Bremspedalbetätigung in diese Übergangsbedingung 24 einfließt. Auf welches der Zusatzfunktionsmodule 16, 17 bei aktivierter Übergangsbedingung 24 ausgehend vom Basisfunktionsmodul 13 verzweigt wird, kann davon abhängen, ob ein Fahrer über die Betätigung eines Bedienelement in einem Cockpit des Fahrzeugs einen sportlichen Anfahrvorgang oder einen Rennstart angewählt hat.
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Wie 2 entnommen werden kann, ist bei aktivier Übergangsbedingung 29 ein Wechsel vom vierten Schließmodul 18 auf das dritte Schließmodul 16 möglich, um bei aufgeladener Brennkraftmaschine einer verstärkten Fahrpedalbetätigung während des Anfahrvorgangs Rechnung zu tragen.
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Dann, wenn erkannt wird, dass am Anfahrelement ein Schlupf kleiner als ein Grenzwert ist, ist die Übergangsbedingung 27 aktiv und es wird auf das Basisfunktionsmodul 14 verzweigt, in welchem das Anfahrelement durch entsprechende Ansteuerung vollständig geschlossen wird.
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Wenn während des Schlupfbetriebs des Anfahrelements ein Fehler detektiert wird, ist die Übergangsbedingung 25 erfüllt und so wird ausgehend vom Basisfunktionsmodul 13 unmittelbar auf das Basisfunktionsmodul 14 verzweigt.
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Mit der vorliegenden Erfindung können in einer Getriebesteuerungseinrichtung 9 unter schonender Beanspruchung von Hardwareressourcen derselben eine Vielzahl unterschiedlicher Anfahrvorgangtypen bereitgestellt werden, die sich zum Beispiel hinsichtlich Dynamik, Komfort und Kraftstoffbedarf unterscheiden.
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Die unterschiedlichen Anfahrvorgangtypen werden durch Zusatzfunktionsmodule 15, 16, 17 und 18 der Anfahrfunktion 10 bereitgestellt, die mit immer gleichen Basisfunktionsmodulen 11, 12, 13 und 14 der Anfahrfunktion 10 verknüpft sind.
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Die Verknüpfung der Anfahrfunktionsmodul 11 bis 18 der Anfahrfunktion 10 erfolgt vorzugsweise über einen Zustandsautomaten bzw. Zustandsgrafen.
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Soll die Anfahrfunktion 10 durch einen weiteren Anfahrvorgangtyp ergänzt werden, so muss lediglich ein zusätzliches Zusatzfunktionsmodul mit entsprechenden Übergangsbedingungen hinzugefügt werden, alle anderen Basisfunktionsmodule, Zusatzfunktionsmodule und Übergangsbedingungen können unverändert bleiben. Ein derart modularer Aufbau einer Anfahrfunktion 10 einer Getriebesteuerungseinrichtung 9 ist speicherplatzoptimiert und laufzeitoptimiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsaggregat
- 2
- Getriebe
- 3
- Abtrieb
- 4
- Schaltelement
- 5
- Wandler
- 6
- Wandlerüberbrückungskupplung
- 7
- Turbinenrad
- 8
- Pumpenrad
- 9
- Getriebesteuerungseinrichtung
- 10
- Anfahrfunktion
- 11
- Anfahrfunktionsmodul/Basisfunktionsmodul
- 12
- Anfahrfunktionsmodul/Basisfunktionsmodul
- 13
- Anfahrfunktionsmodul/Basisfunktionsmodul
- 14
- Anfahrfunktionsmodul/Basisfunktionsmodul
- 15
- Anfahrfunktionsmodul/Zusatzfunktionsmodul
- 16
- Anfahrfunktionsmodul/Zusatzfunktionsmodul
- 17
- Anfahrfunktionsmodul/Zusatzfunktionsmodul
- 18
- Anfahrfunktionsmodul/Zusatzfunktionsmodul
- 19
- Übergangsbedingung
- 20
- Übergangsbedingung
- 21
- Übergangsbedingung
- 22
- Übergangsbedingung
- 23
- Übergangsbedingung
- 24
- Übergangsbedingung
- 25
- Übergangsbedingung
- 26
- Übergangsbedingung
- 27
- Übergangsbedingung
- 28
- Übergangsbedingung
- 29
- Übergangsbedingung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005035303 A1 [0002, 0003]