Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Übersetzungsän- derungsvorgängen eines automatisierten Schaltgetriebes gemäß dem Ober¬ begriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, dass automatisierte Schaltgetriebe in Personen- und Nutzfahrzeugen verbaut sind. Diese Automatgetriebe erleichtem die Fahrbar¬ keit von solchermaßen ausgestatteten Fahrzeugen, da dem Fahrer die Schalt- und Kupplungsbetätigung zumindest im sogenannten Automatikbetriebsmodus abgenommen wird. Der Fachmann weiß auch, dass solche automatisierten Schaltgetriebe hinsichtlich ihres Aufbaus sehr stark manuell schaltbaren Stufengetrieben ähneln, bei denen einzelne Übersetzungsstufen bildende Zahnradpaare auf Getriebewellen als Los- bzw. Festräder angeordnet sind.

Zur Durchführung eines Übersetzungsänderungsvorgangs wird eine An¬ fahr- und Schaltkupplung vorzugsweise mit Hilfe eines geeigneten Aktuators geöffnet sowie durch andere Aktuatoren Stellglieder des Getriebes in Gang¬ wähl- und/oder Gangschaltrichtung betätigt. Letztlich werden gangbezogen Synchronisier- und Koppeleinrichtungen betätigt, mit deren Hilfe eine Dreh- zahlangleichung sowie eine mechanische Kopplung zwischen einem Losrad des Zielgangs und der diesem Losrad zugeordneten Getriebewelle durchge¬ führt wird.

Sofern ein solches automatisiertes Schaltgetriebe nicht gerade als Last¬ schaltgetriebe ausgebildet ist, wird es bei deren Nutzung gegenüber herkömm¬ lichen Stufenautomatgetrieben als nachteilig empfunden, dass während eines Übersetzungsänderungsvorgangs eine merkbare Zugkraftunterbrechung statt¬ findet. Diese Zugkraftunterbrechung macht sich insbesondere bei der Übertra- gung von großen Drehmomenten bemerkbar, also beispielsweise bei einer Fahrt an einer vergleichsweise großen Fahrwegsteigung oder bei einem An¬ fahrvorgang mit einem stark beladenen Fahrzeug. Zudem ist es wünschens¬ wert, wenn beispielsweise bei einem Beschleunigungsvorgang während eines Überhohlmanövers des Fahrzeugs eine möglichst kurzdauernde Zugkraftunter¬ brechung realisierbar ist.

Es ist daher nicht verwunderlich, dass Getriebehersteller durch geeigne¬ te Maßnahmen versuchen, das Ausmaß der Zugkraftunterbrechung zu verrin¬ gern und/oder die Dauer derselben zu reduzieren. Um die Dauer der Zugkraft¬ unterbrechung reduzieren zu können, wird bei manchen Automatgetrieben die Übersetzungsänderung so schnell wie technisch möglich durchgeführt, welches jedoch zu einer nachteiligen Geräuschentwicklung führt. Tatsächlich verhält sich in diesem Zusammenhang die Schaltdauer umgekehrt proportional zu dem durch die Schaltung erzeugten Schallpegel.

Zudem ist zu beachten, dass der bei vergleichsweise schnellen Schalt¬ vorgängen festzustellende hohe Schallpegel kennzeichnend ist für die an den Übersetzungsänderungsstellgliedern umgesetzte kinetische Energie. So ist es verständlich, dass kurzdauernd gestaltete Übersetzungsänderungsvorgänge im Getriebe zu vergleichsweise hohen mechanischen Belastungen führen, die die Lebensdauer der betroffenen Getriebebauteile verkürzen.

Daher wird bei modernen automatisierten Schaltgetrieben ein techni¬ scher Kompromiss dahingehend gesucht, eine akzeptabel kurze Schaltdauer bei vergleichsweise geringem Schallpegel realisieren zu können. Nach dem Stand der Technik wird dieser Kompromiss auf der Grundlage der technischen Gegebenheiten des Getriebes als solches gesucht, also beispielsweise durch Verbesserung der am Übersetzungsänderungsvorgang beteiligten Getriebe¬ bauteile. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzustellen, durch dessen Anwendung einerseits fahrsituationsge- recht sehr kurzdauernde Übersetzungsänderungsvorgänge realisierbar sind, und mit dem andererseits bei verringerter Gesamtgeräuschbelastung die Le¬ bensdauer der Getriebebauteile nicht wesentlich verändert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Haupt¬ anspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Schaltdauer bei Übersetzungsänderungsvorgängen in einem automatisierten Schaltgetriebe durch ein Steuerungsverfahren fahrsituationsgerecht einstellen lässt. Durch diese Vorgehensweise kann die Schaltdauer im üblichen Fahrzeugbetrieb so bemessen werden, dass bei akzeptabel schnellen Schaltvorgängen die Getrie¬ bebauteile lebensdauer-verlängernd geschont werden, während in anderen Fahrsituationen vergleichsweise schnelle Schaltvorgänge durchgeführt werden, bei denen es beispielsweise aus Gründen der Fahrsicherheit vertretbar ist, wenn dabei ein erhöhter Schallpegel und/oder Bauteilverschleiß auftritt.

Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung von Über¬ setzungsänderungsvorgängen eines automatisierten Schaltgetriebes, in deren Verlauf Aktuatoren zum Auswählen und/oder zum Einlegen oder Auslegen eines Getriebegangs betätigt werden. Zur Lösung des genannten technischen Problems ist zudem vorgesehen, dass die Dauer der Übersetzungsänderungs¬ vorgänge in Abhängigkeit von der Fahrsituation gesteuert wird. Unter dem Begriff „Fahrsituation" fallen eine Vielzahl von übersetzungsänderungsrelevan- ten Einflussgrößen, auf die weiter unten eingegangen wird. Durch das genannte Verfahren kann in besonderen Fahrsituationen oh¬ ne Rücksicht auf eine möglichst lange Lebensdauer der an einem Überset- zungsänderungsvorgang beteiligten Getriebebauteile extrem schnell geschaltet werden, so dass beispielsweise Überholvorgänge ohne lange Zugkraftunter¬ brechung sicher durchführbar sind. Sofern jedoch normale Fahrbetriebsbedin¬ gungen vorherrschen, kann bauteilschonend und schallreduziert mit etwas längerer Schaltdauer geschaltet werden. Von besonderem Vorteil bei der An¬ wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass im Gegensatz zu Prob¬ lemlösungsversuchen gemäß dem Stand der Technik hier kostenreduzierend keine Änderungen an bereits vorhandenen Getriebebauteilen durchgeführt werden müssen.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemä¬ ßen Steuerungsverfahrens ist vorgesehen, dass die Schaltdauer in Abhängig¬ keit von Fahrwegeigenschaften und/oder von der Verkehrssituation gesteuert wird.

Demnach kann die Schaltdauer beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrwegsteigung, der Haftung des Fahrbahnbelages, der Traktionsfähigkeit der Fahrzeugreifen, dem Abstand des Fahrzeuges von anderen Fahrzeugen, den Witterungsbedingungen hinsichtlich Eis-, Schnee- oder Regenglätte und/oder von Sensorsignalen hinsichtlich einer Stadt-, Landstraßen-, Auto¬ bahn-, Stop & Go- sowie Rangierbetrieberkennung gesteuert werden.

Eine zweite Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Schaltdauer in Abhängigkeit vom Fahrzeugzustand gesteu¬ ert wird.

Dies bedeutet, dass die Schaltdauer beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse, einer Zusatzbelastung des Fahrzeugs im Anhängerbe- trieb, dem Reifendruck, der Gesamtnutzungsdauer des Fahrzeugs bzw. der Gesamtanzahl aller während der Getriebelebensdauer durchgeführten Schalt¬ vorgänge, einer besonderen Nutzungsart wie Krankenwagenbetrieb oder Ge¬ fahrguttransport, einem Fahrzeugbetrieb mit eingeschränkten Fahrzeugfunktio¬ nalitäten aufgrund von erkennbaren Fehlern, dem Lenkwinkel, der Fahrzeug¬ querbeschleunigung, der Fahrzeuglängsbeschleunigung, von Raddrehzahldif¬ ferenzen zwischen den einzelnen Fahrzeugrädern, der Fahrzeuggeschwindig¬ keit und/oder einer aktuellen Fahrzeugsitzbelegungssituation gesteuert werden kann.

Zudem kann ohne Abweichung vom Kerπgedanken der Erfindung die Schaltdauer in Abhängigkeit von Fahrbetriebsanforderungen insbesondere durch den Fahrer gesteuert werden. Diese Fahrbetriebsanforderungen können beispielsweise der Drehmomentwunsch des Fahrers, Steuersignale eines Ver¬ fahrens zur Gewährleistung der Fahrzeugsicherheit, eine Fahrertyperkennung und/oder ein Fahrbetriebsmodus des Automatgetriebes wie „Automatik" oder „Manuell" bzw. „Sportlich" oder „Kraftstoffsparend" sein.

Die vorgenannten Einflussgrößen können gemeinsam oder einzeln oder sinnvoll kombiniert im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden. Ihre Aufzählung ist dabei nicht abschließend.

Zudem wird es als vorteilhaft beurteilt, wenn als die längste Schaltdauer diejenige Schaltdauer festgelegt wird, bei der noch keine den Fahrer störenden Schaltgeräusche stattfinden. Dieser Schwellwert lässt sich auf Getriebeprüf¬ ständen und/oder an Fahrzeugen mit verbautem Automatgetriebe objektiv ermitteln, wobei zur Vereinfachung der Hör- bzw. Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers von einem Durchschnittserwachsenen mit guter Hör- bzw. Wahrneh- mungsfähigkeit.ausgegangen wird. Als kürzeste Schaltdauer ist vorzugsweise diejenige Schaltdauer zuge¬ lassen, bei der keine spontan die Funktion des Getriebes beeinträchtigenden Schäden auftreten. Eine derartige Grenzwertziehung wird als vertretbar beur¬ teilt, da jede Nutzung von mechanisch wirkenden Vorrichtungen zu einer Ab¬ nutzung oder Dauerschädigung führt. Insofern kann die kürzeste zulässige Schaltdauer bei einem Vergleich von verschiedenen Getriebetypen durchaus unterschiedlich sein.

Sinnvollerweise wird die für ein bestimmtes Automatgetriebe bzw. für ei¬ ne bestimmte Kombination von Fahrzeug und Automatgetriebe kürzeste sowie längste Schaltdauer beispielsweise auf einem Prüfstand bestimmt und an¬ schließend als Grenzwerte im Rahmen eines diesbezüglichen Steuerungs- und Regelungsprogramms in einem Getriebesteuerungsgerät genutzt. Innerhalb dieser Grenzen werden die Übersetzungsänderungsvorgänge hinsichtlich ihrer Dauer fahrsituationsgerecht gesteuert.

Die Auswahl und Einstellung der Dauer für einen konkreten Überset- zungsänderungsvorgang erfolgt dann optimiert hinsichtlich der Anforderungen an die aktuelle Fahrsituation, die Schallemission sowie an den Wunsch nach einer möglichst langen Lebensdauer der betroffenen Getriebebauteile.

So kann vorgesehen sein, dass ein Schaltvorgang so kurz wie möglich andauert, wenn die Fahrzeugbeschleunigung bzw. Fahrzeugverzögerung einen vorbestimmten Beschleunigungsschwellwert übersteigt. Gemäß einer anderen Fahrsituation kann es sinnvoll sein, dass ein Schaltvorgang so kurz wie mög¬ lich andauert, wenn die Fahrzeuggesamtmasse einen vorgegebenen Massen- schwellwert überschreitet. In einer dritten Betriebssituation des Fahrzeugs kann ein möglichst schneller Schaltvorgang zielführend sein, wenn der Fahrer durch schnelle oder unruhige Betätigung des Fahrpedals signalisiert, dass er eine schnelle Schaltung wünscht. Selbstverständlich können die vorgenannten Randbedingungen auch verknüpft auftreten und berücksichtigt werden. So ist nicht selten eine Be¬ triebssituation zu beobachten, in der ein schwer beladenes Nutzfahrzeug an einer Fahrwegkreuzung anfahren muss. Dabei ist es wünschenswert, wenn die Zugkraftunterbrechung beim Schalten vom Anfahrgang in einen höheren Gang zeitlich möglichst kurz gehalten wird. Sofern diese Fahrsituation auch noch an einer Fahrwegsteigung stattfindet, wird der gerade geschilderte Wunsch schon zu einer Notwendigkeit. Andererseits kann bei solchen Nutzfahrzeugen in de¬ ren häufigsten Betriebsart, also bei der Fahrt auf Landstraßen oder Autobah¬ nen, bauteillebensdauerverlängernd und schaltgeräuschreduzierend durchaus auf extrem kurze Schaltvorgänge zugunsten von etwas länger dauernden Schaltvorgängen verzichtet werden.

Zur Bestimmung der Fahrzeugmasse sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik verschiedene Methoden bekannt, die sich entweder auf eine direkte messtechnische Erfassung der Fahrzeugmasse oder auf deren indirek¬ te Bestimmung durch geeignete Verfahren beziehen. Gleiches gilt für die Be¬ stimmung der Fahrwegsteigung sowie für die Ermittlung der Fahrzeugbe¬ schleunigung bzw. des Drehmomentwunsches des Fahrers. Schließlich ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, aus der Fahrpedalstellung und der Fahrpedalbeschleunigung den Fahrertyp dahingehend zu beurteilen, ob dieser ein eher sportlicher oder ein eher kraftstoffökonomisch orientierter Mensch ist.

Abschließend bleibt festzustellen, dass mit dem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren sehr individuell auf die jeweilige Fahrsituation hinsichtlich der Dauer des Schaltvorgangs eingegangen wird. So kann die Dauer des Schaltvorgangs zum Beispiel einerseits zwischen einer schnellen Schaltung bei starker Fahrzeugbeladung, großer Fahrwegsteigung und großem Fahrer¬ wunschdrehmoment sowie andererseits zwischen einer langsamen, komfortab¬ len und schonenden Schaltung bei geringer Beladung sowie kleiner Fahrweg¬ steigung und kleinem Fahrerwunschdrehmoment variiert werden.