DE102024209861A1 - Method for determining a starting gear in an automated transmission of a commercial vehicle - Google Patents
Method for determining a starting gear in an automated transmission of a commercial vehicleInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Anfahrganges bei einem automatisierten Getriebe eines Nutzfahrzeuges vorgeschlagen, wobei der Anfahrgang in Abhängigkeit von zumindest erfassten Fahrzeugzustandsgrößen ausgewählt wird, und wobei der ausgewählte Anfahrgang (i2) über eine Vorgabe eines limitierten Anfahrganges oder über eine dynamische Anfahrgangermittlung angepasst wird, wenn ein Abstandregelbetrieb (A) aktiviert wird. Ferner wird ein Getriebesteuergerät eines automatisierten Getriebes eines Nutzfahrzeuges zum Durchführen eines Verfahrens vorgeschlagen. Ferner wird ein Nutzfahrzeug mit zumindest einem Getriebesteuergerät vorgeschlagen. A method for determining a starting gear in an automated transmission of a commercial vehicle is proposed, wherein the starting gear is selected depending on at least one acquired vehicle state variable, and wherein the selected starting gear (i2) is adjusted via a specification of a limited starting gear or via dynamic starting gear determination when a distance control mode (A) is activated. Furthermore, a transmission control unit of an automated transmission of a commercial vehicle for carrying out this method is proposed. A commercial vehicle with at least one transmission control unit is also proposed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Anfahrganges bei einem automatisierten Getriebe eines Nutzfahrzeuges, wobei der Anfahrgang in Abhängigkeit von zumindest erfassten Fahrzeugzustandsgrößen ausgewählt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Getriebesteuergerät zum Durchführen des Verfahrens sowie ein Nutzfahrzeug mit dem Steuergerät.The present invention relates to a method for determining a starting gear in an automated transmission of a commercial vehicle, wherein the starting gear is selected depending on at least some detected vehicle state variables. The invention further relates to a transmission control unit for carrying out the method and a commercial vehicle with the control unit.
Automatisierte Getriebe für Nutzfahrzeuge sind allgemein bekannt. Bei dem automatisierten Getriebe stehen mehrere Anfahrgänge zum Anfahren zur Verfügung. Beispielsweise bei einem 12-Gang-Getriebe sind dies typischerweise die Gänge 1 bis 5, die als Anfahrgänge zur Verfügung stehen. Die Wahl des Anfahrganges erfolgt üblicherweise in Abhängigkeit von erfassten Fahrzeugzustandsgrößen, wie beispielsweise einer vorliegenden Steigung, an der der Anfahrvorgang des Nutzfahrzeuges stattfindet sowie in Abhängigkeit der gegenwärtigen Gesamtmasse des Nutzfahrzeuges. Ziel dabei ist es, den Energieeintrag in der Schlupf-Phase an dem Anfahrelement möglichst gering zu halten und gleichzeitig eine möglichst hohe Geschwindigkeit des Nutzfahrzeuges nach dem Anfahrvorgang zu realisieren.Automated transmissions for commercial vehicles are well-known. These transmissions offer several starting gears. For example, in a 12-speed transmission, gears 1 through 5 are typically available for starting. The selection of the starting gear usually depends on detected vehicle parameters, such as the gradient on which the vehicle is starting and its current total mass. The goal is to minimize energy input during the slip phase at the starting element while simultaneously achieving the highest possible vehicle speed after starting.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass beispielsweise in Stausituationen zum Beispiel bei einer sogenannten Stop-Go-Fahrsituation der ausgewählte Anfahrgang zum möglichst schnellen Erreichen von hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten für diese Fahrsituation ungeeignet ist, da ein hoher Energieeintrag in das Anfahrelement eingebracht wird, da sich das Anfahrelement bei dem ausgewählten Anfahrgang dauerhaft im Schlupf befindet. Somit wird keine optimale Betriebsweise des Nutzfahrzeuges ermöglicht.However, it has been shown that, for example, in traffic jams, such as stop-and-go driving, the selected starting gear is unsuitable for quickly reaching high vehicle speeds because a high energy input is introduced into the starting element, as the starting element is constantly slipping in the selected starting gear. Therefore, optimal operation of the commercial vehicle is not possible.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ermitteln eines Anfahrganges und ein Getriebesteuergerät zum Durchführen des Verfahrens sowie ein Nutzfahrzeug mit dem Getriebesteuergerät vorzuschlagen, bei denen auch in Stausituationen eine optimale Betriebsweise realisiert wird.The present invention is based on the objective of proposing a method for determining a starting gear and a transmission control unit for carrying out the method, as well as a commercial vehicle with the transmission control unit, in which optimal operation is also achieved in traffic jam situations.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 9 bzw. 10 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie der Zeichnung.This problem is solved according to the invention by the features of claim 1, 9, and 10, respectively. Advantageous and claimed embodiments are described in the dependent claims, the description, and the drawing.
Somit wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Anfahrganges bei einem automatisierten Getriebe eines Nutzfahrzeuges vorgeschlagen, bei dem der Anfahrgang in Abhängigkeit von zumindest erfassten Fahrzeugzustandsgrößen ausgewählt wird. Um eine optimale Betriebsweise zum Beispiel auch in Stausituationen bei dem Nutzfahrzeug zu realisieren, ist vorgesehen, dass der ausgewählte Anfahrgang über eine Vorgabe eines limitierten Anfahrganges oder über eine dynamische Anfahrgangermittlung angepasst wird, wenn ein Abstandregelbetrieb aktiviert wird.Thus, a method for determining the starting gear in an automated transmission of a commercial vehicle is proposed, in which the starting gear is selected depending on at least some of the vehicle state variables that have been recorded. To achieve optimal operation, for example, even in traffic jams, the selected starting gear is adapted when adaptive cruise control is activated, either by specifying a limited starting gear or by dynamically determining the starting gear.
Auf diese Weise wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren der Energieeintrag in das Anfahrelement, wie zum Beispiel einer Kupplung oder einem Drehmomentwandler des Getriebes möglichst gering gehalten und somit eine besonders optimale Betriebsweise des Nutzfahrzeuges beim Anfahren auch in Stausituationen realisiert.In this way, the proposed method minimizes the energy input into the starting element, such as a clutch or torque converter of the transmission, thus achieving a particularly optimal operating mode of the commercial vehicle when starting, even in traffic jams.
Um das Anpassen des ausgewählten Anfahrganges weiter zu optimieren, ist vorgesehen, dass bei aktiviertem Abstandregelbetrieb geprüft wird, ob vor dem Nutzfahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug erfasst wird. Die Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeuges kann zum Beispiel über einen Radarsensor, eine Kamera oder über ähnliche Sensorik realisiert werden. Durch diese Erfassungsmöglichkeit kann ausgewählt werden, ob ein statisch vorgegebener limitierter Anfahrgang festgelegt wird oder eine dynamische Anfahrgangermittlung durchgeführt wird.To further optimize the selection of the chosen starting gear, the system will check whether a vehicle ahead is detected when adaptive cruise control is activated. Detection of a vehicle ahead can be achieved, for example, using a radar sensor, a camera, or similar sensors. This detection capability allows the system to select whether a statically predefined, limited starting gear is used or whether a dynamic starting gear determination is performed.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren ist vorgesehen, dass ein limitierter Anfahrfahrgang als angepasster Anfahrgang festgelegt wird, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Nutzfahrzeug erfasst wird. Der statisch limitierte Anfahrgang ist in der Regel ein unterhalb des ausgewählten Anfahrganges liegender Gang. Beispielsweise wenn ein fünfter Gang als ausgewählter Gang gewählt ist, wird nun ein erster bis vierter Gang als limitierter Anfahrgang festgelegt. Die Auswahl des limitierten Ganges kann beispielsweise in Abhängigkeit von Umgebungsinformationen beispielsweise aus dem Navigationssystem erfolgen, wobei beispielsweise die Information verwendet wird, ob sich das Nutzfahrzeug in einem Stadtgebiet befindet. Die Auswahl des limitierten Ganges kann auch adaptiv bzw. selbstlernend erfolgen. Dies bedeutet, dass die Auswahl in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsverlauf vor dem Anhaltevorgang erfolgt. Beispielsweise können eine geringe Maximalgeschwindigkeit und kurze Fahrstrecken zwischen den Anhaltevorgängen auf eine Stausituation bzw. Stop-and-Go-Fahrsituation hinweisen.The proposed procedure stipulates that a limited starting gear is set as an adapted starting gear if no vehicle ahead is detected in front of the commercial vehicle. The statically limited starting gear is generally a gear below the selected starting gear. For example, if fifth gear is selected, a gear from first to fourth will be set as the limited starting gear. The selection of the limited gear can be based on environmental information, such as from the navigation system, using information like whether the commercial vehicle is in an urban area. The selection of the limited gear can also be adaptive or self-learning. This means that the selection is based on the speed profile prior to the stop. For example, a low maximum speed and short distances between stops could indicate a traffic jam or stop-and-go driving situation.
Wenn im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Nutzfahrzeug erfasst wird, kann zum Anpassen des ausgewählten Anfahrganges eine dynamische Anfahrgangermittlung durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass kein statisch festgelegter Anfahrgang, sondern ein in Abhängigkeit von bestimmten Zustandsgrößen angepasster Anfahrgang ermittelt wird.If, within the proposed procedure, a vehicle ahead of the commercial vehicle is detected, a dynamic starting gear determination can be performed to adjust the selected starting gear. This means that instead of a statically defined starting gear, a gear is selected that depends on certain factors. The adjusted starting gear is determined based on the state variables.
Beispielsweise können als Zustandsgrößen bei der dynamischen Anfahrermittlung zumindest erfasste Daten des vorausfahrenden Fahrzeuges berücksichtigt werden, um den ausgewählten Anfahrgang an diese erfassten Daten anzupassen, um die Betriebsweise des Nutzfahrzeuges weiter zu optimieren.For example, in dynamic start-up determination, at least recorded data from the vehicle ahead can be taken into account as state variables in order to adapt the selected start-up gear to this recorded data in order to further optimize the operation of the commercial vehicle.
Als erfasste Daten des vorausfahrenden Fahrzeuges können beispielsweise ein erfasster Abstand zwischen dem Nutzfahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder eine erfasste Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges verwendet werden.Data collected from the vehicle ahead can include, for example, the distance between the commercial vehicle and the vehicle ahead and/or the speed of the vehicle ahead.
In Abhängigkeit von den erfassten Daten wird ein angepasster Anfahrgang im Rahmen der dynamischen Anfahrermittlung festgelegt. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges zum Anpassen des Anfahrganges verwendet wird, wird der angepasste Anfahrgang derart gewählt, dass der bei der dynamischen Anfahrgangermittlung angepasste Anfahrgang bei geschlossenem Anfahrelement eine unterhalb der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges liegende Geschwindigkeit bei einer vorgegebenen Motorleerlaufdrehzahl des Nutzfahrzeuges ermöglicht.Depending on the data collected, an adapted starting gear is determined as part of the dynamic starting gear determination. For example, if the speed of the vehicle ahead is used to adapt the starting gear, the adapted starting gear is selected such that, with the starting element closed, the gear selected during the dynamic starting gear determination allows for a speed below that of the vehicle ahead at a predetermined engine idle speed of the commercial vehicle.
Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren bei der Ermittlung der Geschwindigkeit des Nutzfahrzeuges geprüft wird, ob die Motordrehzahl des Nutzfahrzeuges der Motorleerlaufdrehzahl entspricht. Wenn die Motordrehzahl des Nutzfahrzeuges über der Motorleerlaufdrehzahl liegt, wird der angepasste Anfahrgang zum Beispiel um eine Gangstufe reduziert.A further development of the invention provides that, in the proposed method, when determining the speed of the commercial vehicle, it is checked whether the engine speed of the commercial vehicle corresponds to the engine idle speed. If the engine speed of the commercial vehicle is higher than the engine idle speed, the adjusted starting gear is reduced, for example, by one gear.
Wenn beispielsweise im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens erfasst wird, dass das vorausfahrende Fahrzeug anhält, kann die dynamische Anfahrgangermittlung beendet und ein limitierter Anfahrgang als angepasster Anfahrgang festgelegt werden.For example, if the proposed procedure detects that the vehicle ahead is stopping, the dynamic starting gear determination can be terminated and a limited starting gear can be set as the adapted starting gear.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Getriebesteuergerät eines automatisierten Getriebes eines Nutzfahrzeuges zum Durchführen des vorbeschriebenen Verfahrens gelöst. Hierbei werden die vorgeschlagenen Verfahrensschritte durch das Getriebesteuergerät ausgeführt, sodass sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile ergeben.The problem underlying the invention is also solved by a transmission control unit of an automated transmission of a commercial vehicle for carrying out the method described above. In this case, the proposed method steps are executed by the transmission control unit, resulting in the advantages already described and further advantages.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch ein Nutzfahrzeug mit zumindest einem vorbeschriebenen Getriebesteuergerät des vorbeschriebenen Getriebes gelöst. Hierbei ergeben sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile.The problem underlying the invention is also solved by a commercial vehicle with at least one of the transmission control units described above. This results in the advantages already described and further advantages.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnung weiter erläutert.The present invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.
Die einzige Figur der Erfindung zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von dargestellten Verfahrensschritten A, B, C, D, E, F, G, H in einem Blockschaltbild beispielhaft in Bezug auf ein automatisiertes Getriebe eines Nutzfahrzeuges.The single figure of the invention shows a possible embodiment of a method according to the invention by means of the illustrated method steps A, B, C, D, E, F, G, H in a block diagram by way of example with regard to an automated transmission of a commercial vehicle.
Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens wird als Verfahrensschritt A eine klassische Anfahrgangbestimmung bzw. ermittlung durchgeführt, wenn kein Abstandregelbetrieb bzw. keine Stop-and-Go-Funktion aktiviert ist, welches ein Getriebesteuergerät über ein Fahrzeugnetzwerk CAN erfasst. Im Rahmen der klassischen Anfahrgangermittlung wird der ausgewählte Gang in Abhängigkeit einer vorliegenden Steigung und einer Fahrzeugmasse bestimmt und als ausgewählter Gang i2 ausgegeben.Within the proposed procedure, step A involves a classic starting gear determination when neither adaptive cruise control nor a stop-and-go function is activated, as detected by the transmission control unit via the vehicle's CAN network. During this classic starting gear determination, the selected gear is determined based on the existing gradient and vehicle mass and output as the selected gear i2.
Wenn das Getriebesteuergerät im Rahmen eines Verfahrensschritte B des vorgeschlagenen Verfahrens erfasst, dass der Abstandregelbetrieb bzw. die Stop-and-Go-Funktion aktiviert ist, kann davon ausgegangen werden, dass eine Stausituation bzw. eine Stop-and-Go-Fahrsituation vorliegt.If the transmission control unit detects, as part of procedure step B of the proposed procedure, that the distance control operation or the stop-and-go function is activated, it can be assumed that a traffic jam situation or a stop-and-go driving situation exists.
In einem nächsten Verfahrensschritt C wird beispielsweise mittels Signalen einer Kamera, einer Radareinrichtung oder dergleichen geprüft, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Nutzfahrzeug erfasst wird.In a subsequent process step C, for example, signals from a camera, a radar device or the like are used to check whether a vehicle driving ahead is detected in front of the commercial vehicle.
Wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird, wird im Rahmen eines Verfahrensschritte D eine optionale Stop-and-Go-Fahrsiuationserkennung mithilfe von Umgebungsinformationen, wie zum Beispiel mittels Karteninfos oder selbstlernend durchgeführt. Wenn eine Stausituation erkannt wird, erfolgt im Rahmen einer eines nächsten Verfahrensschrittes E eine Festlegung eines statischen Anfahrganges i1 für die Stop-and-Go-Fahrsituation. Wenn keine Stausituation erkannt wird, wird wieder geprüft, ob der Abstandregelbetrieb bzw. die Stop-and-Go-Funktion aktiviert ist bzw. ob ein vorausfahrendes Fahrzeug erfasst wird.If no vehicle ahead is detected, an optional stop-and-go driving situation detection is performed in process step D using environmental information, such as map data or self-learning. If a traffic jam is detected, a static starting gear i1 is set for the stop-and-go driving situation in the next process step E. If no traffic jam is detected, it is checked again whether the adaptive cruise control or the stop-and-go function is activated, or whether a vehicle ahead is detected.
Wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug erkannt wird, wird im Rahmen eines Verfahrensschrittes F des vorgeschlagenen Verfahrens eine dynamische Anfahrgangermittlung durchgeführt, bei der in Abhängigkeit der Drehzahl des Nutzfahrzeuges und der Geschwindigkeit ein angepasster Anfahrgang i1 ermittelt wird. Wenn der angepasste Anfahrgang i1 ermittelt worden ist, wird im Rahmen eines nächsten Verfahrensschrittes G geprüft, ob eine Motorleerlaufdrehzahl als Drehzahlparameter vorliegt, sodass mit dem angepasste Anfahrgang i1 bei der Geschwindigkeit des Nutzfahrzeuges erreicht wird, die unterhalb der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeuges liegt. Wenn dies der Fall ist, wird der angepasste Gang i1 ausgegeben. Wenn dies nicht der Fall ist, wird der angepasste Gang um einen Gang reduziert und die dynamische Anfahrgangermittlung nochmals durchgeführt.When a vehicle ahead is detected, a dynamic starting gear determination is carried out as part of process step F of the proposed procedure, in which an adapted starting gear is selected depending on the engine speed and the vehicle speed. The starting gear i1 is determined. Once the adapted starting gear i1 has been determined, the next step (G) checks whether an engine idle speed is available as a speed parameter, such that the adapted starting gear i1 is reached at a speed of the commercial vehicle that is lower than the speed of the vehicle ahead. If this is the case, the adapted gear i1 is output. If not, the adapted gear is reduced by one gear, and the dynamic starting gear determination is performed again.
Der klassisch ausgewählte Anfahrgang i2 und der über die dynamische Anfahrgangermittlung oder der statisch vorgegebene Anfahrgang i1 werden in einem letzten Verfahrensschritt H im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens miteinander verglichen, wobei der jeweils niedrigere Gang ausgewählt wird und über das Steuergerät dem Getriebe zum Anfahren des Nutzfahrzeuges vorgegeben wird.In a final process step H, the classically selected starting gear i2 and the starting gear i1 selected via dynamic starting gear determination or the statically specified starting gear are compared with each other within the framework of the proposed procedure, whereby the lower gear is selected and specified to the transmission for starting the commercial vehicle via the control unit.
BezugszeichenReference sign
- i1i1
- dynamisch oder statisch angepasster Anfahrgangdynamically or statically adjusted starting gear
- i2i2
- ausgewählter Anfahrgangselected starting gear
- AA
- normale Anfahrgangermittlung nicht in StausituationenNormal gear selection does not occur in traffic jams.
- BB
- Abstandregelbetrieb bzw. Stop-and-Go-Funktion aktiviertDistance control operation or stop-and-go function activated
- CC
- Erfassung vorausfahrendes FahrzeugDetection of vehicle ahead
- DD
- optionale Stop-and-Go-Erkennungoptional stop-and-go detection
- EE
- statisch limitierter Anfahrgang für Stop-and-Gostatically limited starting gear for stop-and-go traffic
- FF
- dynamische Anfahrgangermittlungdynamic starting gear determination
- GG
- Prüfung MotorleerlaufdrehzahlChecking engine idle speed
- HH
- Auswahl zwischen angepasstem und ausgewähltem AnfahrgangChoice between adapted and selected starting gear
Claims (10)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |