DE3334722C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebesteuerung für ein die Übersetzung variierendes Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer Kontrolleinrichtung zur Ermittlung von Schaltempfehlungen.

Brennkraftmaschinen haben bezüglich Kraftstoffverbrauch bei einer bestimmten mittleren Drehzahl und einem bestimmten Antriebsmoment einen günstigsten Betriebspunkt. Da sie bei Kraftfahrzeugen in der Regel im Zusammenhang mit die Drehzahl variierenden Getrieben eingesetzt werden, ergibt sich daraus die Problematik, eine Getriebeübersetzung zu wählen, bei der der Motor einerseits einen günstigen Kraftstoffverbrauch hat, also in der Nähe des günstigsten Betriebspunktes betrieben wird.

Insbesondere bei Stufengetrieben ergibt sich die Problematik, ein Kriterium zu finden, wenn bei den unterschiedlichen Fahrzuständen in einen höheren Gang geschaltet werden soll. Einerseits ist es bei annähernd geschwindigkeitskonstanter, stationärer Fahr zweckmäßig, immer den dem verbrauchsgünstigsten Motorbetriebspunkt am nächsten liegenden Gang zu wählen. Andererseits ist aber bei stärkerer Fahrzeugbeschleunigung auch eine Betriebsweise günstig, bei der nicht gleich in den nächsten Gang geschaltet, sondern mindestens ein Gang übersprungen wird. Dieses Überspringen von Gängen ist insbesondere notwendig bei Nutzfahrzeugen, die bis zu 16 Gängen aufweisen. Insbesondere bei leerem Fahrzeug beispielsweise wäre ein Durchschalten aller 16 Gänge unzweckmäßig und eine große Belastung für den Fahrer und die Fahrzeugteile; außerdem würde sich auch ein Mehrverbrauch in den Schaltpausen ergeben.

Aus der DE 26 25 770 ist ein Verfahren zur Getriebesteuerung bekannt, bei welchem angestrebt wird, durch eine gezielte Schaltung von zwei bei einem beliebigen vorgegebenen Fahrzustand möglichen Getriebegängen denjenigen mit dem geringeren Kraftstoffverbrauch auszuwählen. Hierzu wird in einem kleineren Gang dann zurückgeschaltet, wenn im gegenwärtigem Gang eine relativ hohe Drehzahl und gleichzeitig ein relativ geringes Drehmoment vorliegen. Zur Auswertung wird ein Kleinrechner benutzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Getriebesteuerung zu schaffen, die Motorbetriebszustände zuläßt, die außerhalb des verbrauchsgünstigsten Betriebspunktes im Bereich höherer Leistung oder Antriebsmomente liegen, die diese Betriebszustände aber nur dann zuläßt, wenn sichergestellt ist, daß sie nur zum schnellen Übergang in einen wieder verbrauchsgünstigeren Betriebszustand dienen. Außerdem soll durch die zu schaffende Einrichtung sichergestellt werden, daß die Betriebszustände nur dann zugelassen sind, wenn der Motor in der Nähe des für die jeweilige Drehzahl verbrauchsgünstigsten Betriebspunktes betrieben wird.

Diese Aufgabe wird durch im Anspruch 1 angegebene Ausbildung gelöst.

Die erfindungsgemäße Getriebesteuerung ist vorteilhaft insbesondere bei einem die Antriebsdrehzahl stufenweise variierenden Getriebe einsetzbar; mit der erfindungsgemäßen Kontrolleinrichtung läßt sich aber auch die Übersetzung eines die Drehzahl kontinuierlich variierenden Getriebes vorteilhaft steuern.

Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht das Überspringen von Gängen, wobei der Mehrverbrauch durch den kurzzeitigen Betrieb des Motors in einem leistungshöheren Bereich durch das Vermeiden einer sonst notwendigen Gangumschaltung und den dabei auftretenden Mehrverbrauch zumindest teilweise kompensiert wird. Die Möglichkeit des Überspringens von Gängen bewirkt eine Schonung des Getriebes und des Fahrers, weil weniger Schaltvorgänge durchgeführt werden. Durch die bei einem zeitlich begrenzten Beschleunigungsvorgang erlaubten leistungshöheren Betriebsweisen wird eine zügigere Beschleunigung des Fahrzeugs ermöglicht.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung von zwei unterschiedlichen Kriterien für das Antriebsmoment M_A und das stationäre Moment M_stat, die im Motorkennfeld bei unterschiedlichen Momentwerten liegen, wird in vorteilhafter Weise das Fahrzeuggewicht zur Ermittlung von Schaltempfehlungen berücksichtigt. Würde man statt dieser zwei Kriterien beispielsweise die Fahrzeugbeschleunigung wählen, dann wäre dieser Vorteil nicht gegeben.

Vorteilhafte zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Unter dem in den Ansprüchen erwähnten Motorkennlinienfeld sind auch Kennlinienfelder zu verstehen, die den Betriebszustand des Motors indirekt beschreiben, wie beispielsweise die Zahlenwerte der Kraftstoffeinspritzzeiten.

Unter den in den Patentansprüchen angesprochenen "Momenten" sind auch Antriebsgrößen allgemein zu verstehen, so z. B. auch Leistungsgrößen oder vergleichbare Größen, die die Antriebsmomente lediglich als eine von mehreren Rechengrößen enthalten.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert werden.

Es zeigt Fig. 1 in vereinfachter Darstellung die wesentlichen Teile eines von einer Antriebsmaschine angetriebenen Fahrzeugs und Fig. 2 ein Motorkennlinienfeld.

Als Antriebsmaschine dient ein Verbrennungsmotor 6, dessen Kraftstoffzufuhr mittels eines Gebers 1 steuerbar ist. Über eine Welle 8 ist der Motor mit einer Kupplung 9 verbunden, die ihrerseits über eine Welle 11 mit einem Getriebe 12 verbunden ist.

Das Getriebe 12 dient zum Antrieb einer Welle 14, die ihrerseits die angetriebenen Fahrzeugräder des Fahrzeugs antreibt. Von den angetriebenen Rädern des Fahrzeugs ist der Einfachheit halber nur ein Rad 15 dargestellt.

Der Geber 1 für die Steuerung der Kraftstoffzufuhr des Motors 6 weist einen Signalausgang 3 auf, der über eine Signalleitung 4 mit einem Signaleingang 5 des Motors 6 verbunden ist. Der Geber 1 ist ferner mit einer Einrichtung versehen, die die Stellung des Gebers 1 als Signalgröße y darstellt. Diese Signalgröße y ist an einem Signalausgang 2 des Gebers 1 abrufbar. Im einfachsten Fall enthält der Geber 1 als Steuerglied für die Kraftstoffzufuhr des Motors 6 ein übliches, mechanisch arbeitendes Gaspedal. Der Geber 1 kann jedoch auch - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - als elektrischer oder elektronischer Geber ausgebildet sein, wenn der Motor 6 entsprechend mittels eines Steuersignals steuerbar ist.

Die zwischen der antriebsseitigen Welle 8 und der abtriebsseitigen Welle 11 angeordnete Kupplung 9 ist mittels eines Steuersignals betätigbar, das einem Signaleingang 10 der Kupplung 9 zuführbar ist.

Das Getriebe 12 ist ebenfalls elektrisch steuerbar, wobei Signaleingänge 13 des Getriebes 12 zum Empfang entsprechender Steuersignale zum Einlegen des jeweils gewünschten oder erforderlichen Ganges dienen. Sowohl die Kupplung 9 als auch das Getriebe 12 können im einfachsten Fall rein mechanisch betätigt werden. In diesem Fall stellen die Signaleingänge 10 und 13 symbolhaft die Verbindung von Kupplungs-Betätigungsmechanismen und Getriebe-Betätigungsmechanismen mit den entsprechenden Betätigungseinrichtungen für die Kupplung 9 und das Getriebe 12 dar.

In einer Momenten-Kontrolleinrichtung 24 wird das jeweilige Antriebsmoment M_stat dadurch bestimmt, daß die Differenz zwischen dem tatsächlichen vom Motor 6 aufgebrachten jeweiligen momentanen Antriebsmoment M_A des Fahrzeugs und einer solchen Rechengröße bestimmt wird, die sich als das Produkt aus dem Gewicht des Fahrzeugs und dem Rechenwert der momentanen Beschleunigung des Fahrzeugs ergibt. Um die erwähnte Differenz berechnen zu können, werden der Momenten-Kontrolleinrichtung 24 über einen Signaleingang 27 das transformierte momentane Antriebsmoment M_A des Motors 6, über einen Signaleingang 26 das Gewicht G des Fahrzeugs und über einen Signaleingang 25 die Drehzahl n_R des angetriebenen Rades 15 zugeführt. Der Signaleingang 27 der Momentan-Kontrolleinrichtung 24 ist über eine Leitung 34 an einen Signalausgang 35 eines Motor-Kennlinienfeld-Speichers 36 angeschlossen, der an dem erwähnten Signalausgang 35 ein dem momentanen Antriebsmoment des Motors 6 entsprechendes Signal zur Verfügung stellt. Der Signaleingang 26 der Momenten-Kontrolleinrichtung 24 ist über eine Signalleitung 28 mit einem Signalausgang 29 einer Einrichtung 30 zur Ermittlung des Fahrzeuggewichtes angeschlossen. An diesem Signalausgang 29 der Auswerteeinrichtung 30 steht ein dem Gewicht des Fahrzeugs entsprechendes Signal zur Verfügung. Der Signaleingang 25 der Momenten-Kontrolleinrichtung 24 schließlich ist über die Signalleitung 17 mit dem Drehzahlgeber 16 zur Erfassung der Rad-Drehzahl n_R verbunden. In der Momenten-Kontrolleinrichtung 24 wird durch Differential-Rechnung aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl n_R des Rades 15 die Beschleunigungsgröße des Fahrzeugs berechnet.

Das jeweilige momentane Antriebsmoment M_A des Motors 6 wird aus dem Motor-Kennlinienfeld 36 ermittelt, welches die Abhängigkeit der folgenden Größen voneinander enthält:
Momentanes Antriebsmoment M_A des Motors 6,
Drehzahl n_R des Motors 6 und
Stellung y des Gebers (Gaspedal) 1.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der Speicher 36 für verschiedene Werte (y₁, y₂, y₃) der Stellung y des Gebers 1 je eine Kennlinie für die Abhängigkeit des momentanen Antriebsmomentes M_A von der Drehzahl n_A.

Die Stellung y des Gebers 1 wird einem Sginaleingang 39 des Speichers 36 über eine Signalleitung 40 zugeführt, die ihrerseits an den Signalausgang 2 des Gebers 1 angeschlossen ist. Die Drehzahl n_A des Motors 6 wird mittels eines die Welle 8 abtastenden Sensors 7 ermittelt und über eine Signalleitung 38 einem Signaleingang 37 des Kennlinien-Speichers 36 zugeführt. Der Kennlinien-Speicher 36 ist so ausgebildet, daß er für jedes Wertepaar y/n_A das momentane Antriebsmoment M_A an seinem Signalausgang 35 zur Verfügung stellt. Die Drehzahl n_A des Motors 6 kann auch aus der Rad-Drehzahl n_R des Rades 15 berechnet werden, wenn das jeweilige Übersetzungsverhältnis des Getriebes 12 berücksichtigt wird.

In der Gewichtsermittlungs-Einrichtung 30 zur Ermittlung des Gewichtes des Fahrzeuges wird das Verhältnis zwischen dem momentanen Antriebsmoment M_A des Motors 6 und einer Differenz zweier Rechengrößen gebildet, wobei die erwähnten Rechengrößen jeweils eine der Beschleunigung des Fahrzeugs entsprechende Beschleunigungsgröße enthalten. Diese beiden Beschleunigungsgrößen _X2 und _X1 werden zu verschiedenen Zeiten ermittelt, wobei die eine Beschleunigungsgröße zu einem Zeitpunkt ermittelt wird, in dem sich das Fahrzeug in einem antriebslosen Zustand, z. B. in einer Schaltpause befindet. In diesem antriebslosen Zustand wird das Fahrzeug nicht wesentlich beschleunigt oder verzögert.

Um die erwähnte Rechenoperation durchführen zu können, wird der Gewichtsermittlungs-Einrichtung 30 über eine Signalleitung 34 und einem Signaleingang 33 das momentane Antriebsmoment M_A des Motors 6 zugeführt. Der zur Bildung der Beschleunigungsgrößen _X2 und _X1 erforderliche zeitliche Verlauf der Drehzahl n_R des angetriebenen Rades 15 wird über die Signalleitung 17 einem Signaleingang 32 der Gewichtsermittlungs-Einrichtung 30 zugeführt. Über die Signalleitung 23 schließlich wird einem Signaleingang 31 der Gewichtsermittlungs-Einrichtung 30 der Zeitpunkt mitgeteilt, zu dem die Kupplung 9 geöffnet ist. Damit kann zwischen solchen Zeiten, in denen das Fahrzeug dem Antrieb durch den Motor 6 unterliegt, und solchen Zeiten, in denen das Fahrzeug nicht dem Antrieb des Motors 6 unterliegt, unterschieden werden. Zu diesen unterschiedlichen Zeiten werden auch die Beschleunigungsgrößen _X2 und _X1 gemessen bzw. bestimmt.

Die allgemeine Formel zur Ermittlung des Fahrzeuggewichtes G lautet:

Werte mit Index 1 sind zum Zeitpunkt 1 und Werte mit Index 2 sind zum Zeitpunkt 2 ermittelt.

Neben dem oben beschriebenen Sonderfall M_A2 = 0, der für die Schaltpause gilt, kann auch der Sonderfall f(_X2) = 0 ausgewertet werden. Dieser gilt für unbeschleunigte Fahrt.

Die obige Gleichung kann natürlich auch allgemein, ohne die Sonderfälle abzuwarten, ausgewertet werdne. Dabei ist immer daruaf zu achten, daß die beiden Meßpunkte nicht zu weit auseinander liegen. Um jedoch eine ausreichende Genauigkeit für die Gewichtsgröße zu erhalten, sollte die Differenz der Antriebsmomente M_A1 und M_A2 möglichst groß gewählt werden.

Die Gewichtsermittlung-Einrichtung 30 kann auch so aus­ gebildet sein, daß verschiedene ermittelte Gewichts­ größen verwendet werden und daß der so ermittelte Mit­ telwert der Gewichtsgrößen eine vorbestimmte Änderung nicht überschreitet.

Um sicherzustellen, daß auch dann, wenn in der Gewichts­ ermittlungs-Einrichtung 30 z. B. wegen zu kurzer Fahr­ zeit noch kein ausreichend genauer Wert für die Ge­ wichtsgröße G vorliegt, in der Momenten-Kontrollrich­ tung 24 einen brauchbaren Wert für das stationäre An­ triebsmoment M_stat bestimmen zu können, ist es vorteil­ haft, statt der von der Gewichtsermittlungs-Einrich­ tung 30 ermittelten Gewichtsgrößen G zunächst eine mitt­ lere Gewichtsgröße G₀ zu verwenden, die z. B. einem halb­ beladenen Fahrzeug entspricht.

Für eine sichere Bestimmung und Berechnung der Gewichts­ größe G eignet sich in vorteilhafter Weise ein in der Gewichtsermittlungs-Einrichtung 30 vorgesehener Mikro­ computer, mit dem insbesondere auch die zeitabhängigen Rechenvorgänge bezüglich der Beschleunigungsgröße auf einfache Weise realisiert werden können.

Zur Steuerung des Getriebes 12 ist eine Getriebesteuer­ einrichtung 18 vorgesehen. Im einfachsten Fall arbeitet diese Getriebesteuereinrichtung 18 so, daß das Getriebe 12 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahr­ zeugs und somit in Abhängigkeit von der Drehzahl n_R der angetriebenen Räder automatisch geschaltet wird. Zur Erfassung der Drehzahl n_R des angetriebenen Rades 15 dient ein Sensor 16, dessen Drehzahl-Signal über eine Signalleitung 17 einem Signaleingang 19 der Ge­ triebesteuerung 18 zugeführt ist. Über Signalausgänge 22 und entsprechende Signalleitungen 23 ist die Getrie­ besteuereinrichtung 18 mit den Signaleingängen 13 des Getriebes 12 und dem Signaleingang 10 der Kupplung 9 verbunden.

Wenn mittels der Getriebesteuereinrichtung in Abhängig­ keit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und unter Berücksichtigung vorgegebener Auswahlkriterien ein neu­ er Gang festgelegt wird, wird die Kupplung 9 über ihren Signaleingang 10 betätigt und anschließend bei getrenn­ ter Kupplung das Getriebe 12 über seine Signaleingänge 13 von der Getriebesteuerung 18 umgeschaltet. Danach wird dann die Kupplung 9 wieder geschlossen. Die Steue­ rung bzw. Betätigung der Kupplung 9 und des Getriebes 12 können - wie oben angedeutet - auch rein mechanisch über Servomotoren der Getriebesteuerung 18 erfolgen.

Zu den vorstehend erwähnten Auswahlkriterien, nach den­ en in der Getriebesteuereinrichtung 18 jeweils ein neuer Gang festgelegt wird, gehört im allgemeinen auch eine Überprüfung, ob der Betriebspunkt für das stationäre Moment nach dem Einlegen des an sich ausgewählten neuen Ganges in der Nähe des verbrauchsgünstigen Betriebsbe­ reiches liegt. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist eine solche Einrichtung in der Fig. 1 nicht dargestellt, sie wäre aber Bestandteil der Getriebesteuerung 18. Ein beispielsweise nach Drehzahl- und Verbrauchskriterien ermitteltes Signal wird über eine Leitung 41 an einen Umschaltbefehlsgeber 42 gegeben. Der Umschaltbefehls­ geber 42 gibt über eine Leitung 43, ein Sperrglied 44 unnd eine Leitung 45 einen Umschaltbefehl an eine Gang­ umschaltsteuerung 46. Diese steuert dann über den Aus­ gang 22 des Gangwechselvorgang an Getriebe 12 und Kupp­ lung 9.

Das vom Umschaltbefehlsgeber 42 über die Leitung 43 ab­ gegebene Signal kann im Sperrglied 44 allerdings auch gesperrt werden. Dieses ist immer dann der Fall, wenn auf der Leitung 47 ein Signal ansteht. Dieses Signal auf der Leitung 47 erscheint am Ausgang eines UND-Glie­ des 50, wenn auf Leitungen 48 und 49 Signale anstehen und außerdem die Drehzahl n kleiner ist als eine vorge­ gebene Drehzahl, was in einer Drehzahl-Vergleichsein­ richtung 53 ermittelt wird.

Die Signale auf den Leitungen 48 und 49 werden von Ver­ gleichseinrichtungen 51 und 52 abgegeben. Die Vergleichs­ einrichtung 51 überprüft, ob das stationäre Antriebsmo­ ment M_stat unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. Die Vergleichseinrichtung 52 überprüft, ob das momen­ tane Antriebsmoment M_A oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.

Die vorgegebenen Werte sind bestimmten Drehzahlbereichen zugeordnet, beispielsweise das stationäre Antriebsmo­ ment M_stat <200 dem Drehzahlbereich n=1500-1700. Sie sind abgestimmt auf die jeweiligen Motor- und Fahrzeug­ daten. Sie werden zweckmäßigerweise so gewählt, daß ein größeres Beschleunigungsmoment vorliegt, damit möglichst nach kurzer Zeit in den nächsten Gang geschaltet werden kann. Alle in den Vergleichseinrichtungen 51 und 52 ge­ speicherten Werte beziehen sich immer auch die im Kenn­ linienfeldspeicher 36 abgelegten Werte.

Es ist natürlich auch möglich, statt des stationären Antriebsmomentes von den Antriebsmomenten abgeleitete Größen, wie z. B. Kräfte, Wege, Leistungen oder solche Vergleichsgrößen, die die Antriebsmomente lediglich als eine von mehreren Rechengrößen enthalten, zu ver­ wenden. Dieses gilt auch für das jeweilige vorliegen­ de Antriebsmoment M_A.

Die vorgegebene Drehzahl in der Drehzahl-Vergleichsein­ richtung 53 wird so gewählt, daß oberhalb dieser Dreh­ zahl ein Drehzahlanschluß und damit ein Umschalten in einen der übernächsten Gänge möglich ist. Die vorge­ gebene Drehzahl kann auch je nach Fahrtsituation vari­ iert werden, um unterschiedlich viele Gänge übersprin­ gen zu können, z. B. könnten in schwierigem Gelände, wie an Steigungen und Gefällen, weniger Gänge über­ springbar sein als bei Autobahnfahrt in der Ebene.

Im Diagramm nach Fig. 2 zeigt die Linie 60 für einen Dieselmotor den Verlauf der maximalen Antriebsmomente (bei Vollgas) des Motors über den verschiedenen Motor­ drehzahlen. Die Linien 61 sind Linien gleichen spezi­ fischen Kraftstoffverbrauchs, wobei der Punkt 69 den Betriebspunkt mit dem kleinsten spezifischen Kraftstoff­ verbrauch kennzeichnet. Mit größer werdender Entfernung vom Betriebspunkt 69 weisen die Linien 62 jeweils um einen bestimmten konstanten Betrag größere Kraftstoff­ verbräuche auf. Die Linien lassen sich mit üblichen Meßverfahren ermitteln.

Wäre in einem Fahrzeug durch die Getriebeausführung, beispielsweise ein Drehzahlsprung von 500 l/min vorhan­ den, könnte dieses Fahrzeug durchaus im verbrauchs­ günstigen Drehzahlbereich von 1000 bis 1500 l/min be­ trieben werden.

Bei Beschleunigungsvorgängen wäre dann allerdings immer dann ein Schaltvorgang erforderlich, wenn die Motordreh­ zahl von 1500 l/min überschritten wird. Es wäre also ein sehr häufiges Schalten erforderlich. Bei einem Beschleu­ nigungsvorgang bis auf maximale Geschwindigkeit wären bei einem LKW dann bis zu 16 Gängen zu schalten, selbst bei leerem Fahrzeug. Dieses ist für Fahrer und Fahrzeug unzumutbar. Es müssen also Einrichtungen vorgesehen werden, die einen wirtschaftlichen Betrieb des Motors im Drehzahlbereich oberhalb 1500 l/min ermöglichen, einen Dauerbetrieb in diesem Bereich jedoch vermeiden.

Aus dem Verlauf der Linien 61 des gleichen spezifischen Kraftstoffverbrauches läßt sich für Drehzahlen ober­ halb von 1500 l/min ablesen, daß die Fahrweise umso günstiger ist, je höher das vom Motor abgeforderte Antriebs­ moment M_A ist, d.h. je näher der Motorbetriebspunkt an der maximalen Antriebsmomentenkurve 60 liegt. Hieraus ergibt sich das erste Kriterium, das in der Vergleichs­ einrichtung 52 enthalten ist. Es bildet die Linie 62 nach und fordert, daß der Motorbetriebspunkt nur ober­ halb dieser Linie, also in der Nähe der maximalen An­ triebsmomentlinie, liegen darf. Konkret heißt dieses, daß der Fahrer viel Gas geben muß.

Der Verlauf der Grenzlinie 62 entspricht zweckmäßiger­ weise dem Verlauf einer Linie, die die Fahrwiderstände des Fahrzeugs kennzeichnet, also zu höheren Drehzahlen bzw. Fahrzeuggeschwindigkeiten zunehmende Fahrwider­ stände aufweist. Dadurch wird den real auftretenden Gegebenheiten am Fahrzeug Rechnung getragen. Die Grenz­ linie 62 kann mit ausreichender Näherung durch eine ge­ stufte Linie 63 nachgebildet werden, die sich besser verarbeiten läßt.

Um sicherzustellen, daß der Motor nur kurzfristig im Drehzahlbereich oberhalb 1500 l/min betrieben wird, muß ein ausreichendes Überschußmoment vorhanden sein, um das Fahrzeug zügig auf eine Geschwindigkeit zu bringen, die ein Umschalten in einen der übernächsten Gänge er­ möglicht. Dieses ist sichergestellt, wenn das erfor­ derliche Antriebsmoment M_stat für stationäre Fahrt möglichst niedrig, also möglichst unterhalb einer Li­ nie 54 liegt Hieraus ergibt sich das zweite Kriterium, das in der Vergleichseinrichtung 51 enthalten ist. Es bildet die Linie 64 nach und fordert, daß das momentane stationäre Antriebsmoment M_st unterhalb dieser Linie liegt. Auch der Verlauf dieser Linie entspricht zweck­ mäßigerweise dem Verlauf einer Fahrwiderstandlinie. Die Grenzlinie kann, wie die Linie 62, mit ausreichen­ der Näherung durch eine gestufte Linie 65 nachgebildet werden.

Aus dem Abstand der Linie 62 und 64 läßt sich das Über­ schußmoment, das für die Beschleunigung des Fahrzeugs zur Verfügung steht, ermitteln. Dieser Abstand der bei­ den Linien und damit das Überschußmoment kann je nach Fahrsituation variiert werden. So ist es beispielsweise zweckmäßig, in schwerem Gelände die Lage der Linie 62 und 64 so zu verschieben, daß sich ein größerer Abstand und damit ein größeres Überschußmoment ergibt. Auch eine Veränderung des Überschußmomentes in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ist zweckmäßig und zwar so, daß bei kleineren Fahrgeschwindigkeiten höhere Über­ schußmomente zur Verfügung stehen. Weiterhin sollte das Überschußmoment auch vom Fahrer über einen Fahrprogramm­ wähler beeinflußbar sein.

Es versteht sich, daß nicht nur das Überschußmoment, also der Abstand der Linien 62 und 64, abhängig von der Fahrsituation variiert wird, sondern auch die ab­ solute Lage und der Verlauf der Linien 62 und 64, und zwar in dem Sinne, daß bei schwierigerem Gelände weni­ ger große Gangübersprünge zugelassen werden.

In der DOS 29 26 070 werden auch Motorbetriebszustände zugelassen, die weit vom verbrauchsgünstigsten Be­ triebspunkt entfernt sind, wenn die Bedingung erfüllt ist, daß das Gaspedal in der Nähe der Vollaststellung steht. Dieses könnte als eine sehr einfache Vorform der vorgeschlagenen Einrichtung bewertet werden. We­ sentliche Fahrparameter, wie Fahrzeuggewicht, erfor­ derliches stationäres Antriebsmoment und Fahrbahnnei­ gung, werden aber nicht berücksichtigt. Daher kann nur ein qualitativ eingeschränkt verwendbares Signal erstellt werden.

Das Gewicht wird zweckmäßigerweise wie in der DE 32 46 201 A1 vorgeschlagen ermittelt, da sich so mit geringem Aufwand eine ausreichende Genau­ igkeit ergibt. Das Gewicht kann natürlich auch direkt gemessen werden.

Claims (14)

1. Getriebesteuerung für ein die Übersetzung variierendes Getriebe eines Kraftfahrzeuges mit einer Kontrolleinrichtung zur Ermittlung von Schalt­ empfehlungen bestehend aus:

• a) einer Gewichtsermittlungseinrichtung zur Ermittlung des Fahrzeugge­ wichts,
• b) einer Momentenkontrolleirichtung zur Erfassung eines stationären Antriebsmomentes M_stat,
• c) einer ersten Vergleichseinrichtung, die das stationäre Antriebsmoment M_stat mit den Werten einer im Motorkennlinienfeld vorgegebenen ersten Grenzlinie vergleicht und ein erstes Signal liefert, wenn das stationäre Antriebsmoment unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt,
• d) einer zweiten Vergleichseinrichtung, die eine das momentane Antriebs­ moment M_A der Antriebsmaschine repräsentierende Motorsteuergröße mit den Werten einer im Motorkennlinienfeld vorgegebenen, unterhalb der maximalen Momentenlinie liegenden zweiten Grenzlinie vergleicht und ein zweites Signal liefert, wenn das momentane Antriebsmoment M_A oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt,
• e) einer Drehzahl-Vergleichseinrichtung, die ein drittes Signal liefert, wenn die Drehzahl an der Antriebsmaschine kleiner ist als eine vorge­ gebene Drehzahl und
• f) einer Einrichtung, die bei Vorhandensein der drei Signale ein Steuer­ signal erzeugt zur Freigabe eines schmalen, im Motorkennlinienfeld sich unterhalb der maximalen Momentenlinie befindenden Antriebsmo­ menten-Drehzahl-Bereichs.

2. Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorge­ gebene, mit dem stationären Antriebsmoment M_stat zu vergleichende Grenzli­ nie (64) im Motorkennlinienfeld im Bereich unterhalb 70% des maximalen Antriebsmomentes liegt.

3. Getriebesteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit dem stationären Antriebsmoment M_stat zu vergleichende Grenzlinie (64) so festgelegt wird, daß bei gleichbleibenden äußeren Fahrbedingungen ein Motorbetriebspunkt erreicht wird, der ein Übersprin­ gen mindestens einer Getriebeübersetzung ohne unvertretbare Antriebsmomen­ teneinbuße in der neuen Übersetzung zuläßt.

4. Getriebesteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit dem stationären Antriebsmoment M_stat zu verglei­ chende, Grenzlinie (64) der Fahrwiderstandslinie nachgebildet ist und einen gekrümmten, zu höheren Drehzahlen auf höhere Momentenwerte anstei­ genden Verlauf hat.

5. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit dem stationären Antriebsmoment M_stat zu vergleichende Grenzlinie (64) abhängig vom jeweiligen Getriebe­ übersetzungsbereich auf kleinere oder größere Momentenwerte verschiebbar ist.

6. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit dem stationären Antriebsmoment M_stat zu vergleichende Grenzlinie (64) durch eine Programmwahl vom Fahrer in ihrer Lage verschiebbar ist.

7. Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Motor­ steuergröße die Gaspedalstellung, die Regelstangenstellung oder eine andere die Kraftstoffzuführmenge kennzeichnende Größe gewählt wird, die mit dem vom Motor abgegebenen Antriebsmoment M_A korreliert ist.

8. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit der Motorsteuergröße zu verglei­ chende Grenzlinie (62) im Motorkennlinienfeld im Bereich 50% bis 90% des maximalen Antriebsmomentes liegt.

9. Getriebesteuerung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit der Motorsteuergröße zu vergleichende Grenzlinie (62) im Motorkennlinienfeld einen den Linien (61) gleichen spezifischen Verbrauchs entsprechenden Verlauf hat und einen zu höheren Drehzahlen auf höhere Momentenwerte ansteigenden Verlauf hat.

10. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene, mit der Motorsteuergröße zu verglei­ chende Grenzlinie (62) zu höheren Drehzahlen begrenzt ist durch eine Drehzahl, bei der ein Schalten in eine andere Drehzahlübersetzung durch­ führbar ist.

11. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beide Grenzlinien (62, 64) abhängig vom Übersetzungs­ bereich und/oder vom Fahrer gewählten Programm verschiebbar sind.

12. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzlinien (62, 64) über den Drehzahlbereich abschnittsweise mit konstanten Momentenwerten gespeichert sind.

13. Getriebesteuerung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betrieb des Motors im Antriebsmomenten-Drehzahl­ bereich oberhalb der mit der Motorsteuergröße zu vergleichenden Grenzli­ nie (62) erlaubt wird, wenn das stationäre Antriebsmoment im Antriebsmo­ menten-Drehzahlbereich unterhalb der mit dem stationären Antriebsmoment M_stat zu vergleichenden Grenzlinie (64) liegt.

14. Getriebesteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung der Operationen ein Mikrocomputer verwendet wird.