DE3627718A1 - Automatisiertes mechanisches schaltgetriebe - Google Patents
Automatisiertes mechanisches schaltgetriebeInfo
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Description
Ein automatisches Getriebe im Kraftfahrzeug soll die Bedienung
erleichtern, insbesondere auch für ungeübte Fahrer.
Zunehmend wird es aber auch von versierten Fahrern bevorzugt,
damit sie sich besser auf den heutigen dichten Verkehr
konzentrieren können.
1.1 Es hat in der Automobil-Geschichte für diese "Automatic-
Getriebe" viele Lösungen gegeben. Durchgesetzt haben
sich vor allem mehrstufige Getriebe mit einem sog. hydraulischen
Drehmomentwandler. Diese Automatic-Getriebe haben
heute eine große Perfektion erreicht. So werden sie durchaus
auch intern schon mit programmierten Steuerungen versehen
- die hydraulisch oder elektronisch sind - um genau
das gewünschte Schaltverhalten zu erzielen. Auch werden
die enthaltenen Schaltstufen häufig ohne Unterbrechnung des
Kraftflusses umgeschaltet.
1.2 Ein solches "Automatic-Getriebe" mit hydraulischem
Drehmomentwandler kommt aber wegen seiner Größe, den inneren
Leistungsverlusten und des Preises nur für größere
Motore infrage.
1.3 Für kleinere Motore hat das sog. "Variomatic"-Getriebe
(Fa. Saab) eine gewisse Bedeutung erlangt. Es besteht aus
einem Gummi-Keilriemen, der in zwei sich verstellenden
Kegelrad-Paaren läuft.
Seit langer Zeit werden auch Versuche an anderen automatischen
Getriebe für kleinere Motore gemacht, so z.B. u.a.
von der Fa. FIAT mit einem dem "Variomatic" ähnlich arbeitendem
Getriebe, daß jedoch eine metallische Schub-Kette
benutzt. Zu einer Markteinführung dieses Getriebes ist es
aber noch nicht gekommen.
1.4 Alle diese mehr oder weniger mechanischen Lösungen für
ein Getriebe mit variablen Übersetzungsverhältnis haben
mehrere wesentliche Nachteile gemeinsam: sie sind relativ
kompliziert und teuer, haben einen schlechten Wirkungsgrad
(oft über 10% Verluste), sind relativ groß und schwer und
im allgemeinen auch recht störanfällig.
1.5 Bei verschiedenen Bauformen - insbesondere auch bei den
erwähnten Automatic-Getrieben mit hydraulischen Drehmomentwandlern
- kommen noch weitere Nachteile hinzu: so kann
nicht mit dem Motor gebremst, über weitere Strecken abgeschleppt
oder angeschoben werden.
Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt im Effekt auch ein
automatisches Getriebe, das in der Anwendung und Bedienung
grob gesehen ähnlich ist wie die herkömmlichen Automatic-
Getriebe. Diesen gegenüber hat es den Nachteil, daß es
nicht ohne Unterbrechnung des Kraftflusses geschaltet wird,
aber davon abgesehen eine große Reihe von Vorteilen.
2.1 Es ist viel kleiner und leichter. Manuell bediente, einfache
mechanische Schaltgetriebe sind wesentlich kleiner
und leichter als Automatic-Getriebe. Gegenüber den einfachen
mechanischen Getrieben kommen an Baugröße und Gewicht bei
der erfindungsgemäßen Anordnung nur noch die Betätigungs-
Einrichtung für Kupplung und Getriebe hinzu.
2.2 Der mechanische Aufbau ist wesentlich unkomplizierter
und damit auch weniger störanfällig. Zu den üblichen, vielfach
erprobten mechanischen Schaltgetriebe kommen nur noch
wenige, einfache und nicht störanfällige mechanische Teile
hinzu. Die darüber hinaus noch benötigte elektronische
Steuerung kann heute sehr viel zuverlässiger als entsprechende
mechanische Komponenten gebaut werden.
2.3 Es können für die Option "automatisierte Schaltung"
weitgehend die gleichen serienmäßigen Teile verwendet werden,
wie für die manuell geschaltete Variante. In der Tat
entsprechen alle verwendeten Teile völlig der manuell geschalteten
Grundversion, sofern an diesen bereits die Befestigungspunkte
der bei automatisiertem Betrieb benötigten
Sensoren und Aktuatoren vorgesehen sind.
2.4 Es hat einen sehr viel besseren Wirkungsgrad. Der mechanische
Wirkungsgrad entspricht völlig dem eines normal
manuell geschalteten Getriebes. Es kann auch in gleicher
Weise mit einer höher übersetzten Schaltstufe (Spargang)
ausgestattet werden.
2.5 Die erfindungsgemäße Anordnung kann gleichermaßen für
größere wie auch für kleine Motore eingesetzt werden.
Wegen der kleinen Baugröße und dem hohen Wirkungsgrad ist
diese Anordnung also besonders auch für kleinste Fahrzeuge
und Motore geeignet.
2.6 Die Anordnung ermöglicht eine konkurrenzlos ökonomische
Fahrweise, gleichwohl aber bei Bedarf das Erreichen der
höchstmöglichen Beschleunigung; beides sogar besser als
mit herkömmlich manuell geschalteten Getrieben, weil die
elektronische Steuerung stets den optimalen Betriebspunkt
im Kennlinienfeld des Motores sucht.
2.7 Es ergibt sich ein hoher Bedienungskomfort, so durch
die inherente Konstant-Geschwindigkeits-Regelung, die wenigen
Bedienelemente und das automatische Anlassen.
2.8 Da wichtige Betriebsdaten schon vom Computer erfaßt
werden, lassen sich mit geringem Mehraufwand auch weitere
Daten errechnen und laufend auf einem Display darstellen.
2.9 Es ist eine Motorbremsung möglich.
2.10 Es kann wie üblich abgeschleppt und angeschoben werden.
2.11 Bei gestörter Automatik kann nach einfacher Umstellung
in herkömmlicher Weise manuell geschaltet werden.
2.12 Auf Wunsch kann die automatisierte Betriebsweise auch
leicht nachgerüstet werden.
2.13 Die erfindungsgemäße Anordnung ist viel preisgünstiger
als herkömmliche Automatic-Getriebe. Der zusätzliche Aufwand
besteht nur aus den Sensoren, den Aktuatoren und dem
Computer; alles heute in der Serie zunehmend preisgünstiger
herzustellen.
Im folgenden sei beispielhaft der Aufbau und die Funktionsweise
einer möglichen Ausführung der erfindungsgemäßen
Anordnung beschrieben.
3.11 Ausgegangen wird von einem weitgehend serienmäßigen
Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor mit Kupplung und üblichen
mechanischem Schaltgetriebe. Der Motor sei beliebig als
Vergaser-, Einspritzer- oder Dieselmotor ausgerüstet.
3.12 Der Motor wird zusätzlich ausgestattet - wie auf beigefügtem
Funktions-Schaubild dargestellt - mit mechanisch-
elektrischen Sensoren für die wichtigsten Betriebsgrößen,
insbesondere Motor-Drehzahl, Motor-Drehmoment und
Fahrgeschwindigkeit. Es wird ferner ausgerüstet mit einer
elektrisch ansteuerbaren Kraftstoff-Dosierung und elektrisch
ansteuerbaren Betätigungen (Aktuatoren) für die
Kupplung und das Schalten des Getriebes.
3.13 Diese Betätigungen können in ansich bekannter Weise
elektrisch, pneumatisch oder elektro-hydraulisch bewirkt
werden. Ein weiterer erfindungsgemäßer Gedanke ist, eine
hydraulische Betätigung mit Drucköl aus dem sowieso vorhandenem
Schmierölkreislauf zu betreiben.
Bei einer pneumatischen oder hydraulischen Betätigung
müßte ein Druckspeicher, eine elektrische Hilfspumpe odgl.
vorhanden sein, damit sie schon beim Starten des Motors
arbeitsfähig ist.
3.14 Zweckmässig wäre es für die Betätigungen (im Funktions-
Schaubild nicht gezeichnete) Stellungs-Rückmeldungen
zum Computer vorzusehen, um eine exakte Ansteuerung
von Kupplung und Getriebeschaltung zu gewährleisten.
3.15 Außer dem üblichen (nicht gezeichneten) Zünd/Starter-
Schlüsselschalter und einer Fußbremse sind z.B. noch folgende
Bedienungsorgane vorhanden: ein Fahrmodus-Schalter,
ein Fahr-Pedal sowie ein "Herunterschalt-Knopf", sowie
ein (digitales) Anzeigetableau für Betriebswerte).
Der Fahr(modus)schalter hat eine Funktion ähnlich dem Vorwahlhebel
bei Automatic-Getrieben. Er besitzt aber nur
3 Stellungen: R=rückwärts, =neutral, D=vorwärts fahren.
Insbesondere benötigt er keine besondere Parkstellung und
keine weiteren Vorwärtsgänge.
Das Fahrpedal entspricht in der Funktion ganz grob betrachtet
dem herkömmlichen Gaspedal und der (Herunter-)
Schaltknopf hat etwa die Funktion des "Kickdown" bei üblichen
Automatic-Getrieben.
3.16 Die oben angeführten Sensoren und Aktuatoren sind zusammengeschaltet
mit einer programmierten elektronischen
Steuerung (im folgenden Computer genannt), die z.B. digital
arbeitet und u.a. aus einer zentralen Prozessoreinheit
(CPU), einem Arbeitsspeicher (RAM) und einem Programmspeicher
besteht, sowie Eingänge für die Sensoren und
Ausgänge für die Aktuatoren hat.
3.21 Bekanntermaßen kann eine Verbrennungsmotor bei mittleren
Drehzahlen das höchste Drehmoment abgeben und arbeitet
hier auch am wirtschaftlichsten. Hingegen wird die
höchste Leistung meist etwa bei der größten Drehzahl abgegeben.
Diese Zusammenhänge lassen sich für einen bestimmten
Motortyp in sogenannten Kennlinienfeldern darstellen.
3.22 Die erfindungsgemäße Anordnung ist nun z.B. so ausgelegt,
daß der Computer dem Antrieb eine bestimmte Soll-
Fahrgeschwindigkeit vorgibt. Diese Sollgeschwindigkeit wird
aus der Bedienung des Fahrpedals gewonnen. Das Fahrpedal
gibt Beschleunigungen vor; im oberen Bereich positiv - die
Sollgeschwindigkeit erhöht sich - im unteren Bereich negativ
- es wird gebremst. Mathematisch gesehen ist die interne
Sollgeschwindigkeit das Zeitintegral der mit dem
Fahrpedal vorgegebenen Beschleunigungen. Entsprechend der
gerade geschalteten Getriebstufe ergibt sich daraus eine
bestimmte Motor-Solldrehzahl. Diese wiederum wird von
einem unterlagertem Regelkreis über die Kraftstoff-Dosierung
konstant gehalten. Bei wechselnder Belastung (z.B.
Straßensteigung) bleibt so die Fahrgeschwindigkeit konstant.
Das Fahrpedal gibt also nicht - wie üblich - direkt
die Kraftstoffmenge vor, sondern eine Soll-Beschleunigung.
3.23 Zweckmäßigerweise wird das Fahrpedal so ausgelegt, daß
sich ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen der angewandten
Pedalkraft Fp und der bewirkten Soll-Beschleunigung aw
ergibt (siehe Diagramm aw = f(Fp) im Funtions-Schaubild).
Das läßt sich in einfacher Weise durch gestufte Gegenfedern
bewirken.
Bei keiner oder kleiner Pedalkraft werden negative Beschleunigungswerte
vorgegeben, (Motor-)Bremsbereich. In
einem gewissen anschließenden Bereich steigender Pedalkraft
(eine Art Rastung) wird keine Beschleunigung ausgegeben
(Konstant-Bereich). Bei weiter steigender Pedalkraft wird
dann ein zunehmend positiver Wert vorgegeben (Beschleunigungs-
Bereich).
3.24 Ein wichtiger Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung
ist nun, daß der Computer nach den anstehenden Ist-Betriebswerten
(z.B. Motor-Drehzahl und -Drehmoment) ständig prüft,
in welchem Bereich des Kennlinienfeldes der Motor arbeitet.
Gleichzeitig wird auch überprüft, ob nicht jeweils in
einer benachbarten Getriebestufe die Arbeitsbedingungen
besser wären. Wenn dies zutrifft, wird (mit einer kurzen
Verzögerung) automatisch in die vorteilhaftere Getriebestufe
hinauf- oder heruntergeschaltet.
3.25 Die Bewertungskriterien für diese Umschaltung sind
dabei wechselnd. Bei geforderter konstanter Fahrgeschwindigkeit
wird das Verbrauchs-Optimum gesucht. Wenn jedoch
mit dem Pedal eine Beschleunigung verlangt ist, wird das
Getriebe zunehmend derart umgeschaltet, daß am Ausgang
(Radabtrieb) möglichst ein höheres Drehmoment zur Verfügung
steht. Je höher also die verlangte Beschleunigung ist, umso
stärker werden die Umschaltkriterien in Richtung hohes Rad-
Drehmoment geändert. Das bedeutet praktisch, wenn mit dem
Pedal eine höhere Beschleunigung gefordert ist, wird der
Motor zunehmend in den Kennfeld-Bereich höherer Drehzahl,
d.h. höherer Leistung (und schlechterer Wirtschaftlichkeit)
gefahren.
3.26 Es ist also hervorzuheben, daß - ohne irgendeine Umschaltung
der Betriebsweise - bei "wenig Pedal" mit optimaler
Wirtschaftlichkeit (z.B. auch Spargang) gefahren
werden kann oder - z.B. beim Überholen - mit "vollem Durchtreten"
die höchstmögliche Beschleunigung erzielt wird.
Auch ein noch so guter Fahrer erreicht diese Optima nicht
mit der Sicherheit wie ein richtig programmierter Computer.
Das Abstellen des Motors (Parken des Wagens) wird bewirkt,
indem man den Fahrschalter in die -Stellung (neutral)
bringt und anschließend die Zündung ausschaltet. Dabei
wird dann automatisch vom Computer - bevor der Motor tatsächlich
still gelegt wird - der erste Gang eingelegt und
darauf (wenn der Motor steht) die Kupplung (Park-Zustand).
Beim Starten des Motors (wie üblich z.B. mit Schlüsselschalter)
wird vom Computer zuerst die Kupplung ausgerückt
und dann erst der Motor angelassen. Darauf regelt der
Computer auch sofort die Leerlauf-Drehzahl. Der erste Gang
ist noch eingelegt und das Fahrpedal am unteren Anschlag.
Der Motor wird also automatisch angelassen und es wird
keine separate Parkstellung des Fahrschalter benötigt.
Das Anfahren ist mit der erfindungsgemäßen Anordnung mindestens
so einfach wie bei herkömmlichen Automatic-Getrieben.
Zuerst wird der Fahrschalter in eine Fahrstellung
(D oder R) gelegt. Solange das Fahrpedal im Brems- oder
Konstant-Bereich ist, geschieht nichts. Wenn dann mit dem
Pedal eine höhere Beschleunigung vorgegeben wird, erhöht
der Computer zuerst (den elektrischen Sollwert für) die
Drehzahl des Motors entsprechend. Die Motor-Drehzahl wird
also vorab so gesteigert, daß für die vorgegebene Beschleunigung
ein erfahrungsgemäß ausreichendes Motor-Drehmoment
zur Verfügung steht; bei hoher Beschleunigung bis auf mittlere
Drehzahl, wo der Motor ja das größte Drehmoment abgeben
kann. Gleichzeitig steigt (durch die Integration der Beschleunigungsvorgabe
im Computer) die Soll-Fahrgeschwindigkeit.
Darauf wird vom Computer kontrolliert eingekuppelt,
d.h. so langsam, daß das bei der jeweiligen Motor-Drehzahl
verfügbare Drehmoment nicht überschritten wird. Der unterlagerte
Regelkreis dosiert dabei die Kraftstoff-Zufuhr so
nach, daß vorerst die Motor-Drehzahl nicht abfällt. Wenn
sich dann die Fahrgeschwindigkeit der (aufintegrierten)
Sollgeschwindigkeit nähert, wird vom Computer die Motor-
Solldrehzahl herabgesetzt (es wird ja jetzt auch nur noch
weniger Drehmoment zum Beschleunigen benötigt). Wenn dann
die Motor-Drehzahl schließlich mit der Getriebe-Eingangsdrehzahl
übereinstimmt, wird voll eingekuppelt.
Wenn nach dem Anfahren dann noch weiter beschleunigt werden
soll, fährt der Computer die Motor-Drehzahl wieder und
weiter hoch. Wenn dabei Umschaltkriterien erreicht werden,
schaltet der Computer - wie im folgenden beschrieben -
automatisch auf den nächsthöheren Gang um.
Das Hoch- und Herunterschalten der Getriebestufen wird vom
Computer mit jeweils einem festen Unterprogramm ausgeführt,
sobald dazu die in 3.24 und 3.25 erwähnten Kriterien erfüllt
sind. Zusätzlich sind noch Vorkehrungen vorhanden,
die in Grenzbereichen ein zu häufiges automatisches Hin-
und Herschalten verhindern. Dazu Überlappen sich die Kriterienbereiche
etwas (Hysterese). Das Herunterschalten -
wichtig beim schnellen Beschleunigen - erfolgt praktisch
sofort. Das Hochschalten in einen schnelleren (sparsameren)
Gang - z.B. wenn eine konstante Geschwindigkeit erreicht
ist - wird erst mit gewisser Verzögerung ausgeführt.
Das Hochschalten wird so ablaufen, daß der Computer erst
das Gas reduziert, dann (ohne Last) die Kupplung öffnet.
Darauf wird der neue Gang eingelegt und der Motor kontrolliert
verlangsamt, bis die Motordrehzahl n mit der neuen
Getriebe-Eingangsdrehzahl übereinstimmt (die aus v und i
laufend errechnet wird). Darauf kuppelt der Computer kontrolliert
ein und gibt gegebenenfalls weiter Gas.
Das Herunterschalten erfolgt sinngemäß mit einem ähnlichen
Unterprogramm. Es ist offensichtlich, daß selbst versierte
Fahrer nicht immer so schnell und kontrolliert schalten
können, wie ein richtig programmierter Computer.
Wenn anch dem Beschleunigen (Fahrpedal positiver Bereich)
die gewünschte Fahrgeschwindigkeit erreicht ist, muß das
Fahrpedal in den Konstant-Bereich (Rastung) zurückgenommen
werden. Die gerade anstehende Fahrgeschwindigkeit wird
dann konstand eingehalten - unabhängig von wechselnder Belastung
- weil der unterlagerte Regelkreis die Kraftstoff-
Dosierung so nachführt, daß die intern vorgegebenen Motor-
Drehzahl konstant bleibt.
Wie bei 3.24 und 3.25 beschreiben, prüft der Computer laufend,
ob der Motor unter optimalen Bedingungen arbeitet
und wird gegebenenfalls den Gang umschalten. Wenn z.B. eine stärkere Steigung auftritt, wird der Computer weiter in
niedrigere Gänge schalten, bis bei der noch immer gleichen
Fahrgeschwindigkeit mit der jetzt hohen Drehzahl des Motors
auch die maximal verfügbare Leistung ansteht. Wenn
bei starker Steigung diese Leistung nicht mehr ausreicht,
geht Motor-Drehzahl und Fahrgeschwindigkeit zurück - die
unterlagerte Regelung kommt außer Eingriff.
Da die Kennfeld-Optimierung von der Ist-Fahrgeschwindigkeit
abhängt, wird - falls die Geschwindigkeit noch weiter abfällt
- gegebnenfalls nochmals in einen niederen Gang geschaltet.
Es wird jetzt zwar nicht mehr die gewünschte Fahrgeschwindigkeit
eingehalten, aber die Anordnung arbeitet
doch im unter den gegebenen Umständen günstigsten Zustand.
Wenn anschließend die Fahrwiderstände (Steigung) wieder
geringer werden, wird ohne weitere Bedienungsmaßnahme automatisch
die alte Soll-Fahrgeschwindigkeit wieder angestrebt.
Es besteht die Möglichkeit, in die automatische Gangschaltung
manuell einzugreifen, z.B. durch eine sog. (Herunter-)
Schalt-Taste. Sie ist zweckmäßigerweise im Griffbereich
des Lenkrades angebracht. Wenn man diese drückt, wird vom
Computer (nach Prüfung gewisser Kriterien) das Getriebe
automatisch in den nächst-niedrigeren Gang geschaltet.
Diese Taste ist vor allem für zwei Fahrsituationen gedacht:
die sog. Motorbremsung und das Herunterschalten vor dem
Überholen. Beide Fahrmodi werden auch jeweils durch ein
spezielles Unterprogramm des Computers bedient, aber durch
dieselbe Bedienungstaste bewirkt.
Diese Taste kann auch mehrfach hintereinander benutzt
werden, wenn man z.B. vom 5. in den 2. Gang will. Der Computer
prüft dann jeweils vorher, ob bei der anstehenden
Fahrgeschwindigkeit der Motor nach dem Herunterschalten
nicht eine zu hohe Drehzahl annehmen würde. - Die Beendigung
dieser Sonder-Modi geschieht automatisch durch den
Computer nach jeweils speziellen Kriterien.
Eine Motorbremsung erkennt der Computer, wenn in der
Bremsstellung des Fahrpedals die Schalt-Taste gedrückt
wird. Eine Auflösung dieses Modus führt der Computer z.B.
durch, wenn für eine gewisse Zeit, z.B. 5 Sekunden, wieder
eine Beschleunigung verlangt wird und vom Drehmoment her
der niedrige Gang nicht mehr benötigt wird.
Ein vorbeugendes Herunterschalten vorm Beschleunigen wird
erkannt, wenn die Schalttaste im positiven oder Konstant-
Bereich des Fahrpedals betätigt wird. Der Computer behält
diesen Fahrmodus bei, bis z.B. das Fahrpedal eine gewisse
Zeit im Brems-Bereich war und anschließend eine gewisse
Zeit im positiven oder Konstant-Bereich; ohne daß vom Drehmoment
her der niedere Gang noch benötigt würde.
Zum normalen Bremsen wird das Fahrpedal zurückgenommen
(Brems-Bereich). Die Geschwindigkeit verlangsamt sich durch
die natürlichen Fahrwiderstände von Fahrzeug und Motor.
Durch Drücken der Schalt-Taste kann, wie vorher schon beschrieben,
eine (verstärkte) Motorbremsung erfolgen. Um
noch stärker zu bremsen, wird der Fuß vom Pedal genommen
und in üblicher Weise mit der Fußbremse gebremst.
Da bereits viele wichtigen Betriebswerte am Computer vorliegen
(n, M, v, Kraftstoff-Fluß), können ohne nennenswerten
Mehraufwand weitere Kenndaten errechnet und alle
auf einem Display angezeigt werden, z.B. auch Motorleitung,
Fahrtstrecke, Uhrzeit sowie absoluter, relativer
und mittlerer Verbrauch usw.
Ohne Probleme kann bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein
Fahrzeug abgeschleppt oder der Motor durch Anschieben gestartet
werden, wenn er nicht wie gewohnt anspringt. Hierfür
werden im Computer zwei weitere spezielle Unterprogramme
vorgesehen. Kriterium für deren Aktivierung könnte z.B.
sein eine gewisse Fahrgeschwindigkeit bei stehendem Motor;
beim Abschleppen ist die Zündung aus, beim Anschieben ein.
Mit Batteriespannung Ein wird - wie beim Motorstarten auch -
ausgekuppelt. Beim Abschleppen (ohne Zündung) schaltet sich
dann das Getriebe automatisch auf Leerlauf. - Beim Anschieben
(mit Zündung) legt der Computer erst einmal den zweiten
Gang ein und dann - bei ausreichender Fahrt - kuppelt er
automatisch und vorsichtig ein. - Beide Funktionen können
aber natürlich auch (s.3.39) manuell durchgeführt werden.
Ein weiterer großer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
ist, daß sie im Störungsfall (z.B. Computer oder Aktuatoren)
leicht auf konventionelle manuelle Bedienung umzustellen
ist. Dazu wird nur das Fahrpedal elektrisch vom Computereingang
direkt auf die Kraftstoff-Dosierung des Vergasers
etc. umgeschaltet. Außerdem wird ein mitgeführtes
Kupplungspedal und ein Ganghebel an den dafür vorgesehenen
Stellen aufgesteckt. Das Fahrzeug kann dann in herkömmlicher
Weise bedient werden.
Claims (12)
1. Anordnung eines Motors (insbesondere Verbrennungsmotor
im Kraftfahrzeug) mit einem herkömmlichen mechanischen
Schaltgetriebe sowie Kupplung, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umschaltung des Getriebes automatisch mit einer ansich
bekannten programmierbaren Steuerung geschieht. Diese kann
hydraulisch, pneumatisch, elektronisch oder gemischt sein.
2. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung (Computer) so programmiert ist,
daß sie automatisch stets die für den jeweiligen Betriebszustand
günstigste Getriebe-Schaltstufe wählt, so daß gewissermaßen
ein herkömmliches Automatic-Getriebe simuliert wird.
3. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet,
daß Motor und Getriebe mit entsprechenden mechanisch-
elektrischen oder sonstigen Gebern (Sensoren) ausgestattet
sind, um die jeweils wichtigen Kenngrößen zu erfassen.
4. Anordnung entsprechend Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestimmung des Motor-Drehmomentes rechnerisch
aus dem Gegendrehmoment der gesamten Motor-Getriebe-
Kombination und der jeweils eingelegten Getriebestufe erfolgt.
5. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kriterien für die Umschaltung des Getriebes
entsprechend dem vorgegebenen Kennlinienfeld des Motors so
programmiert sind, daß sich ein bestimmtes Fahrverhalten
ergibt (z.B. geringster Kraftstoffverbrauch oder größtmögliche
Beschleunigung).
6. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kriterien für die Umschaltung des Getriebes
kontinuierlich variert werden entsprechend der jeweiligen
Fahrsituation - insbesondere auch abhängig von der jeweils
verlangten Beschleunigung - und somit auch das Fahrverhalten
entsprechend angepaßt wird.
7. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Haupt-Bedienungsorgan (z.B. Pedal) nicht
wie herkömmlich direkt den Kraftstoff und damit das Drehmoment
steuert, sondern eine Beschleunigung vorgibt, woraus dann
eine Soll-Fahrgeschwindigkeit und eine Soll-Motordrehzahl
errechnet werden, die dann wiederum über die Kraftstoffzufuhr
konstant geregelt werden.
8. Anordnung entsprechend Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bedienungsorgan (z.B. Pedal) mit einer nichtlinearen
Charakteristik ausgeführt wird, dergestalt, daß am
Anfang ein negativer Wert ausgegeben wird (Brems-Bereich),
in der folgenden Stufe keine Beschleunigung (Konstant-Bereich),
und dann bei weiterer Steigerung der Betätigungskraft
eine zunehmende Beschleunigung vorgegeben wird.
9. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß die sowieso im Computer vorhandenen Ein- und
Ausgangssignale gleichzeitig auch dazu benutzt werden, weitere
Kennwerte zu errechnen und sie auf einem Display anzuzeigen.
10. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzliche Bedienungsorgane vorgesehen sind,
um in bestimmten Fahrsituationen gezielt in die Steuerung eingreifen
zu können, z.B. eine Schalttaste zum Herunterschalten.
11. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie so ausgestattet ist, daß im Störungsfall
der Steuerung das Getriebe auch herkömmlich manuell bedient
werden kann.
12. Anordnung entsprechend Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalt-Betätigung mit Drucköl aus dem
Schmierölkreislauf erfolgt.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19863627718 DE3627718A1 (de) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | Automatisiertes mechanisches schaltgetriebe |
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DE19863627718 DE3627718A1 (de) | 1986-08-14 | 1986-08-14 | Automatisiertes mechanisches schaltgetriebe |
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ID=6307460
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