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  Getriebesteuerung




Verschiedene Arten von Automatikgetrieben

Was waren das noch für Zeiten, als (nur) zwei Parameter die automatisierte Gangwahl beeinflussten, die Fahrpedalstellung (Last) und die Antriebsraddrehzahl (Fahrgeschwindigkeit). Wird der Wagen z.B. im Gefälle bei konstant gehaltenem Gaspedal schneller, schaltet das Getriebe hoch und dann runter, wenn ein Anstieg folgt. Bleibt wiederum die Fahrgeschwindigkeit gleich, schaltet das Getriebe beim Gasgeben herunter und bei Gaswegnahme herauf.

Das und noch eine Kleinigkeit wie z.B. Kickdown kann die alte hydraulische Steuerung auch. Wird diese elektronisch, dann sind die zusätzlich machbaren Funktionen beinahe unüberschaubar. So kann man Buttons für sportliche und ökonomische Fahrweise vorsehen. Im ersteren Fall wird der Gang beim Beschleunigen länger gehalten, also bei höherer Motordrehzahl hochgeschaltet. Neuerdings können diese Knöpfe auch entfallen, weil die Getriebesteuerung anhand der Analyse des Fahrstils, z.B. der Betätigung des Gaspedal, selbst verschiedene Fahrertypen herausfindet. Bei der Beurteilung von nicht eindeutigen Nein/Ja-Fragen spielt Fuzzy-Logik eine wichtige Rolle. Aus der statischen Gangwahl ist eine dynamische geworden.

Arbeitet man nur mit so einem Steuergerät versuchshalber und simuliert mit angeschlossenen Sensoren bestimmte Fahrzustände, so entdeckt man, dass bei in dieser Hinsicht kritischen Motoren bestimmte Fahrzustände gar nicht möglich sind. Statt 2000 1/min im Zweiten wählt das Steuergerät schlicht 3500 1/min im Ersten, vielleicht weil der Motor bei dieser Drehzahl zu Brummfrequenzen neigt. Es gibt also pro Gang zwei Kennlinien, die eine Grenze für das Hoch- und Herunterschalten darstellen. Dynamisch sind sie, wenn sie während der Fahrt verschiebbar sind.

Spätestens jetzt muss man die Vernetzung erwähnen, die so ungefähr zwischen Verbrennungsmotor und Automatischen Getriebe begonnen haben muss. Dem Motor war vielleicht zu heiß und da hat das Getriebe später hochgeschaltet, um die Drehzahl des Motors und damit der Kühlmittelpumpe zu erhöhen. Dem Getriebe war zu heiß und der Motor hat seine abgegebene Leistung bzw. sein Drehmoment begrenzt. Jetzt ist fast alles mit Auto vernetzt und das Getriebe-Steuergerät erfährt von einer starken Neigung des Autos, schließt zusammen mit anderen Parametern auf Bergabfahrt und schaltet nicht mehr so leicht hoch.

Jetzt ist fast jeden Tag eine Neukonzeption der Software möglich. Der früher übliche Knopf für 'Winter' ist entbehrlich geworden, weil ABS Schlupf meldet und deshalb der Wagen evtl. in einem höheren Gang anfährt. Hat die Motorsteuerung z.B. eine zu schnelle und damit gewöhnlich nur sehr kurze Gaspedalrücknahme erkannt, schaltet das Getriebe diesmal nicht hoch, weil danach gleich wieder herunterschalten müsste. Schalten in einer Kurve wird vielleicht auch unterdrückt, weil es die Fahrstabilität beeinträchtigen könnte. Anhängerbetrieb wird erkannt und verschiebt alle Kennlinien in Richtung später hoch- und früher herunterschalten.

Richtig haarig wird es für die elektronische Steuerung, wenn auch bei den Aktuatoren nicht eindeutige Zustände herbeigeführt werden sollen. Ein gutes Beispiel ist da das Stellelement für eine Kupplung beim Anfahren. Verschärfend nehmen wir jetzt noch die Rückwärtsfahrt, am besten die zwischen zwei Autos. Die Kupplung soll im Prinzip nur aufgrund der Gaspedalstellung gesteuert werden. Kommt sie z.B. bei erhöhter Leerlaufdrehzahl zu schnell, ist die Gefahr eines Auffahrens auf den hinteren Wagens groß. Kommt sie zu zaghaft, sieht der Einparkvorgang sehr nach Fahrschule aus und die Kupplung verschleißt mehr. Das ist eine Herkulesaufgabe für die Steuerung, die vielleicht durch die Zugabe von Lenkradstellungs-, Neigungssensors- und Abstandssignalen etwas entschärft werden kann.

Moderne Doppelkupplungs- und Automatikgetriebe steuern häufig zwei Kupplungen gleichzeitig, eine öffnende und eine schließende. Öffnet erstere zu früh, empfindet der Fahrgast das als eventuell ruckelnde Zugkraftunterbrechung. Öffnet sie zu spät, kommt es zu Verspannungen und Verschleiß, der wenn auch gering, sich bei jedem Schaltvorgang wiederholt. Hier werden beide Aktuatoren oder deren Steuerung Drehmomentvorgaben gemacht, bei denen eine Aktion stattfinden soll. Damit wird das Ziel einer Aktion zum Ausgangspunkt für die Steuerung. Man könnte auch sagen, die Steuerung arbeitet direkt an der Vermeidung des Rucks beim Anfahren oder Gangwechsels. 01/12




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