WO1989003319A1

WO1989003319A1 - Process and device for controlling a motor vehicle transmission line

Info

Publication number: WO1989003319A1
Application number: PCT/AT1988/000080
Authority: WO
Inventors: Johann Polly
Original assignee: Auto Polly Gesellschaft M.B.H.
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1988-10-11
Publication date: 1989-04-20
Also published as: ATE66186T1; EP0380564B1; EP0380564A1; JPH03500403A; AU2542188A; US5113721A; DE3864265D1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebstranges

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges für Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Motorleistungssteuerung, mit einem Fahrpedal, und mit einem Automatikgetriebe, z.B. einem automatischen Schaltgetriebe mit elektronisch gesteuerter mechanischer Trockenkupplung, anhand von Betriebsdaten, Kennwerten und Parametern.

Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens mit zumindest einem, einem Fahrpedal als Leistungssteuerorgan zugeordneten, dessen Stellung erfassenden Sollwertgeber für die Fahrleistung, mit dem eine Prozessor-Steuereinheit verbunden ist zur Ermittlung eines geeigneten Ganges und zur automatischen Steuerung von Gangwechselvorgängen, wobei die Prozessor-Steuereinheit weiters eingangsseitig mit einer Speichereinrichtung für Kenndaten des Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem dem Bremspedal zugeordneten Sensor und mit Betriebsdaten, wie Motordrehzahl, Motortemperatur, Fahrgeschwindigkeit, Kupplungsstellung und Gangkennung, erfassenden Sensoren sowie ausgangsseitig mit einem Ausgangskreis zur Ansteuerung des Getriebes, der Kupplung und der Motor-Drosselklappe bzw. -Regelstange verbunden ist.

Stand der Technik

Automatische Getriebe bzw. automatische Steuerungen für das Getriebe oder allgemeiner den Antriebsstrang eines mit einer Brennkraftmaschine ausgerüsteten Kraftfahrzeuges sind bereits in vielen Ausführungen bekannt, vgl. beispielsweise die DE-A-28 11 574 oder die DE-A-35 26 671. üblicherweise werden bei den bekannten Steuerungen die - fallweise auch adaptiven -Schaltpunkte durch die Stellung der Drosselklappe bzw. der Motorlast sowie der Getriebeantriebs- oder -abtriebs-Drehzahl bestimmt, wobei in einem der elektronischen Steuerung zugeordneten Speicher, üblicherweise einem sog. ROM (read only memory-Festwertspeicher), entsprechende motorspezifische bzw. kraftfahrzeugspezifische Daten und Kennfelder gespeichert sind. Weiters ist es bekannt, einen sog. Fahrweisesteller zur Vorgabe eines Fahrweiseparameters für eine mehr verbrauchsoptimierte oder aber eine eher leistungsorientierte Fahrweise vorzusehen. Mit einem Schalthebel ist darüberhinaus ein Sperren der höheren Gänge bzw. das Festhalten des kleinsten Ganges möglich.

Hinsichtlich der Vorgabe einer die Fahrweise angebenden Größe wurde in der EP-A-144 608 ferner bereits vorgeschlagen, aufgrund der zyklischen Abtastung der Fahrpedalstellungen und der dadurch erhaltenen Fahrpedalsignalwerte in einem Prozessor eine den Fahrstil des jeweiligen Fahrers sowie auch die Fahrsituation angebende Fahrpedalaktivität zu errechnen. Diese

Fahrpedalaktivitäts-Information wird sodann für die Festlegung der Grenzwerte bei den Schaltvorgängen mit berücksichtigt.

Bekannt ist andererseits auch eine elektronische Motorleistungssteuerung, wobei als Leistungssteuerorgan das "elektronische" Fahrpedal dient, dessen Stellung jeweils durch einen Sensor, den Sollwertgeber für die Fahrleistung, erfaßt und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird. Dieses Fahrpedalstellungssignal gelangt, üblicherweise zusammen mit weiteren Sensorsignalen, wie insbesondere solchen, die Informationen über die Motordrehzahl, die Fahrgeschwindigkeit, die Kennung für den momentan eingelegten Gang, die Motortemperatur und dergl. Betriebsdaten enthalten, über einen Eingangskreis, in dem beispielsweise eine Analog/Digital-Umwandlung der Signale sowie eine entsprechende Aufbereitung erfolgt, zu einem Mikroprozessor, der dann aufgrund dieser Signale über einen Ausgangskreis mit einer Leistungselektronik einen elektrischen Stellmotor ansteuert, der die Drosselklappe oder den Einspritzpumpen-Verstellhebel bzw. die Regelstange betätigt. Mit einer solchen Elektronik können auch weitere Funktionen erfüllt werden, wie z.B.

Leerlaufstabilisierung, Drehzahlbegrenzung, Antriebsschlupf-und Schleppmomentregelung, Fahrgeschwindigkeitsregelung (sog. "Tempomat"), Ruckregelung ("Bonanza-Schwingung"), Progressionskennung und elektronische Lupe, und dergleichen. Schließlich sind auch elektronisch gesteuerte, mit elektromotorischen Wegstellern oder pneumatisch mit Unterdrück betätigte mechanische Trockenkupplungen mit Lagerückmeidung bekannt, wobei die Ansteuerung ebenfalls über einen Mikroprozessor samt nachgeschalteter Leistungselektronik erfolgt. Dabei wird automatisch bei jedem Gangwechse l ausgekuppe l t , weiters d ann , wenn die Motordrehzah l unter eine Mindestdrehzah 1 absinkt, bzw. in den oberen Gängen, wenn das Fahrpedal in der Nullstellung ist. Das Wiedereinkuppeln wird beim "Gasgeben" gangabhängig gesteuert. Beim Bremsen erfolgt ein Einkuppeln bremsdruckabhängig. Damit wird die Schubabschaltung zur Kraftstof feinsparung ausgenutzt. Beim Anfahren erfolgt das Einkuppeln drehzahlabhängig derart, daß der Motor bei einer entsprechenden Fahrpedalstellung immer im Drehzahlbereich des maximalen Motordrehmomentes bleibt und die Schleifzeit durch Zwangseinkuppeln begrenzt ist. Beim Schalten erfolgt das Einkuppeln zeitlich in Abhängigkeit von den einzelnen Gängen und von der Stellung des Fahrpedals. Bei Stillstand des Fahrzeuges und laufendem Motor wird bei einer Betätigung des Fahrpedals nur dann eingekuppelt, wenn ein Anfahr- oder Rückwärtsgang eingelegt ist.

Von Nachteil ist bei den bekannten Antriebsstrang-Steuerungen, daß die für eine Verbrauchsoptimierung notwendige Gangzahl und Overdrivespreizung bei allen bisher bekannten automatischen Gangsteuerungen zu so hoher Schalthäufigkeit führt, daß eine praktische Anwendung bisher nicht denkbar war. Dem Rechner fehlt bei den bekannten Steuerungen jede Informationsmöglichkeit über die voraussieht liche weitere Entwicklung des Leistungsbedarfes. Vom Rechner werden daher beim Zurücknehmen des Fahrpedals bei kurzzeitiger Geschwindigkeitsreduktion z.B. in der Kolonne, vor überholvorgängen oder vor Kreuzungen sehr oft vollkommen unnötige Hochschaltvorgänge ausgelöst, wodurch dann nach kurzer Zeit wieder Rückschaltvorgänge notwendig werden. Andererseits werden bei Besch leunigungsvorgängen z.B. durch ein nur um 1 mm zu weites Durchtreten des Fahrpedals sehr oft auch unnötige Rückschaltvorgänge ausgelöst. Eine ausreichende Beschleunigung wäre oft auch im höheren Gang bei kleinerer Motordrehzahl, höherem Drehmoment und damit besserem Motorwirkungsgrad und geringerer Geräuschentwicklung ohne Schaltvorgang erzielbar.

Offenbarung der Erfindung

Allgemein stellt sich somit die Aufgabe, bei einem automatisierten Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge, mit einem Verbrennungsmotor mit elektrischer Motorleistungssteuerung, einem Kennungswandler mit optimalem mechanischen Wirkungsgrad, beispielsweise einem automatischen Schaltgetriebe, und einer elektronisch gesteuerten mechanischen Trockenkupplung, die größte Betriebshäufigkeit des Motors so weit wie möglich mit dem Bestbereich für den spezifischen Kraftstoffverbrauch im Motorkennfeld des jeweiligen Motors zur Deckung zu bringen, und zwar in allen Fahrbereichen, die den Kraftstoffverbrauch bestimmen, also vor allem für die Beschleunigungsphasen, die Fahrt auf Steigungen sowie die Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit.

Mehr im einzelnen ist es daher Ziel der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, wobei der Fahrer auf einfache und risikolose Weise die Möglichkeit hat, vorausschauend vorsorgliche Schaltvorgänge unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanf orderung auszulösen, andererseits unnötige Schaltvorgänge unterdrückt werden, wobei nichtsdestoweniger die durch das Kraftfahrzeug, insbesondere seinen Antriebestrang, gegebenen, in einem Speicher gespeicherten Parameter und Kennwerte (Kennfelder) Berücksichtigung finden, etwa um Grenzdrehzahlen nicht zu überschreiten, und wobei ein möglichst geringer Kraftstoffverbrauch gewährleistet werden soll.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Stellung des Fahrpedals die Bewegungen des Fahrpedals sowie vorzugsweise auch jene des Bremspedals laufend überwacht und bestimmte, vorgegebene Bewegungsabläufe als unmittelbare Fahrer -Gangwahlsteuerbefehle selektiv erfaßt werden, wobei der jeweilige Getriebegang bzw. dessen Zulässigkeit anhand der Betriebsdaten und Parameter rechnerisch ermittelt bzw. überprüft und anschließend gegebenenfalls ein Gangwechsel einschließlich der Kupplungsbetätigung ausgelöst und durch die Motorleistungssteuerung während des Gangwechselvorganges unabhängig von der Fahrpedalstellung die sich im neuen Gang ergebende Motordrehzahl angesteuert wird, und daß andererseits automatische Hochschaltvorgänge bei Rücknahme des Fahrpedals, solange die Motordrehzahl unterhalb einer zulässigen Maximaldrehzahl bleibt, unterdrückt werden.

In entsprechender Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtungder eingangs angeführten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessor-Steuereinheit ein Modul zur laufenden Überwachung der Bewegung des Fahrpedals sowie vorzugsweise auch des Bremspedalsund selektiven Erfassung bestimmter, vorgegebener Bewegungsabläufe als unmittelbare Fahrer-Gangwahlsteuerbefehle enthält.

Erfindungsgemäß werden somit, anders als beim Stand der Technik, selektive Analysen von Pedalbewegungsabläufen durchgeführt und aufgrund dieser exakten Analysen der bestimmten Pedalbewegungen gegebenenfalls Gangwechselvorgänge ausgelöst, so daß der Fahrer direkt und vollkommen unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanforderung bzw. Drosselklappen- oder Regelstangenstellung bereits vorausschauend und willkürlich Schaltvorgänge auslösen kann. Es wird also der Fahrer, der die Verkehrssituation im voraus überblickt, als fallweise wirkendes Korrektiv in die Steuerung miteinbezogen, wobei ein gleitender Übergang von der Automatik zum Fahrer und umgekehrt sichergestel lt ist. Im Hinblick auf die anzustrebende Kraftstoffeinsparung ist eine derartige Steuerung besonders vorteilhaft in Verbindung mit Getrieben mit höheren Gangzahlen und großer Overdrive-Spreizung, wie etwa bei einem automatischen Stirnrad-Synchron-Getriebe iür PKW mit fünf oder sechs Getriebegängen und großer Overdrive-Spreizung, oder bei lastschaltbaren Doppelkupplungs-Getrieben, etwa für Sportwagen; ebenso kann bei feinstufigen Vielgang-Gruppengetrieben für LKW auch bei vollautomatischer Auslösung der Schaltvorgänge durch die erf indungsgemäße Steuerung die Schalthäufigkeit auf ein vernünftiges Ausmaß reduziert werden. Vor allem kann auch der LKW-Fahrer damit Schaltvorgänge bereits vorausschauend allein mit dem Fahr- oder Bremspedal auslösen. Von besonderem Vorteil ist es erfindungsgemäß, wenn bei einem Fahrpedal-Bewegungsablauf, bei dem das Fahrpedal bei rollendem Kraftfahrzeug aus der Nullstellung in eine erste zumindest annähernde Ruhestellung gebracht wird, in der die Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung einen vorgegebenen Wert unterschreitet, der dieser Fahrpedal-Ruhestellung zugeordnete Motordrehzahlbereich aufgrund von hiefür gespeicherten Kennwerten ermittelt wird, wobei vorzugsweise bereits während der Pedalbewegung die der jeweiligen Fahrpedalstellung zugeordnete Motordrehzahl kontinuierlich, spätestens aber im Augenblick der ersten Fahrpedal-Ruhestellung angesteuert wird, und wobei abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit der zugehörige Getriebegang ermittelt und der Schalt- und Einkupplungsvorgang ausgelöst wird, wonach die Motorleistung wieder durch die Drosselklappen- oder Regelstangenstellung primär abhängig von der Fahrpedal-Stellung gesteuert wird.

In entsprechender Weise ist eine aus Sicherheitsgründen vorteilhafte Ausführungsfarm der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß dem Fahrpedal ein gesonderter die Fahrpedal-Nullstellung erfassender Sensor zugeordnet ist.

Der Fahrer hat also jederzeit, insbesondere nach Roll- oder Bremsvorgängen, die Möglichkeit, nach einer kurzen Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage durch die anschließende Wahl der Fahrpedalstellung den Motordrehzahl bereich und damit jenen Getriebegang. zu wählen, der bei der augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit diesem Drehzahlbereich entspricht. Im Anschluß an eine derartige Gangwahl eind dann in an sich bei der Motorleistungssteuerung bekannter Weise den Fahrpedalstel lungen wieder Motordrehmomente durch Steuerung der Drosselklappe bzw. Regelstange zugeordnet.

Mit Vorteil ist es dabei auch möglich, daß aus der Geschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedals aus der Nullstellung in die erste zumindest annähernde Ruhestellung ein den Fahrstil des Fahrers angebender, z.B. die Schaltdrehzahlen und/oder Motordrehmomentgrenzen beeinfIussender Fahrweiseparameter ermittelt wird. Aufgrund der ersten Ruhestellung kann auch die Motordrehzahl für den Anfahrvorgang festgelegt werden; es können auch noch weitere, nachstehend zu erläuternde Vorgänge abhängig von diesem Fahrweiseparameter gesteuert werden.

An sich ist es möglich, eine Vielzahl unterschied licher Fahrweiseparamster, beispielsweise eine kontinuierliche Wertreihe, z.B. auf Basis der ersten Ruhestellung und/oder der Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung, zu definieren; es hat sich aber als ausreichend und im Hinblick auf die Vereinfachung der Steuerungsvorgänge zweckmäßig erwiesen, wenn nur zwei Fahrweiseparameter vorgesehen werden. Demgemäß ist es besonders vorteilhaft, wenn bei einer gemittelten Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung, die höher als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert ist, ein Fahrweiseparameter für leistungsorientierte Fahrweise bestimmt wird, bei dem höhere Schaltdrehzahlen und/oder Motordrehmomentgrenzen festgelegt werden als bei einem ansonsten, bei einer gemittelten Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung kleiner als der yorgegebene Geschwindigkeitswert, bestimmten Fahrweiseparamster für verbrauchsoptimierte Fahrweise.

Da die Bewegungen des Fahrpedals laufend überwacht und selektiert werden, kann im Zuge dieser laufenden überwachung auch ohne weiteres der Fahrweiseparameter laufend aktualieiert werden, wozu es von besonderem Vorteil ist, wenn der Fahrweiseparameter nach jeder Bewegung des Fahrpedals in die Nullstellung und aus dieser in die erste zumindest annähernde Ruhestellung neu ermittelt wird.

Es ist auch günstig, wenn bei einer Bewegung des Fahrpedals in die Nullstellung im Falle von GefälIstrecken, solange die Motordrehzahl eine vorgegebene Mindestdrehzahl überschreitet, der ansonsten vorgesehene Auskupplungsvorgang unterdrückt wird, um damit ein Ansteigen der Fahrzeugbesch leunigung oder eine Verminderung der Fahrzeugverzögerung beim Zurücknehmen des Fahrpedals in die Nullage auszuschließen. Eine Gef äl lstrecke kann dabei von der Steuerung z.B. durch Abfragen, ob die zeitliche Änderung der Fahrgeschwindigkeit vor dem Auskupplungsvorgang größer als ein gangspezifischer verspeicherter negativer Parameterwert ist, oder ob während eines bereits eingeleiteten Auskupplungsvorganges die zweite Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zeit positiv wird, bestimmt werden.

Kommt es In diesem Fall der Unterdrückung des Auskupplungsvorganges zu einer Bremspedalbetätigung, so ist es welters vorteilhaft, wenn nach Beendigung des Bremsvorganges und Freigabe des Bremspedals ein Auskupplungsvorgang ausgelöst wird, um auf Gefällstrecken Beschleunigungsvorgänge auch ohne Motorleistung zu ermöglichen. Damit kann auch hier eine Kraftstoffeinsparung erreicht werden.

Von Vorteil ist es aus Sicherheitsgründen weiters auch, wenn bei Bewegung des Fahrpedals aus der Nullstellung, mit unterdrücktem Auskupplungsvorgang, in die erste zumindest annähernde Ruhestellung unabhängig von dieser ansonsten die Gangwahl bestimmenden Ruhestellung ein Hochschaltvorgang unterdrückt wird.

Für einen willkürlichen Gangwechsel hinauf oder hinunter bei einer die Verkehrssituation im voraus überblickenden Fahrweise ist es von besonderem Vorteil, wenn eine Hin- und Herbewegung des Fahrpedals über einen vorgegebenen Mindesthub hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als willkürlicher Gangwechsel-Steuerbefehl erfaßt wird, wobei eine Rück- und Vorbewegung des Fahrpedals als Hochschalt-Steuerbef ehl und eine Vor- und Rückbewegung des Fahrpedals als Rückschalt-Steuerbefehl erfaßt und ein Gangwechsel nach rechnerischer Überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst wird. In entsprechender Weise kann bei einem Bremsvorgang mit Vorteil vorgesehen werden, daß die Bewegungen des Bremspedals durch Überwachung des Bremsdruckverlaufs erfaßt werden, und daß eine vorübergehende Druckreduzierung um einen vorgegebenen Mindestbetrag innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Hochschalt-Steuerbefehl und eine vorübergehende Druckerhöhung um einen vorgegebenen Mindestbstrag innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Rückschalt-Steuerbefehl selektiv erfaßt wird, wobei ein Gangwechsel nach rechnerischer Überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst wird.

Dabei ist es weiters aus Sicherheitsgründen, um ein Heißwerden der Bremsen zu verhindern, besonders günstig, wenn vor der Auslösung des Gangwechseis bei Erfassung eines Hochschalt-Steuerbefehls zusätzlich noch die Zulässigkeit des neuen Ganges in bezug auf die Bremstemperatur und/oder ein etwaiges Gefälle überprüft wird.

Eine im Hinblick auf die angestrebte Kraftstoffverbrauchsoptimierung besonders vorteilhafte Ausführungsform ist sodann dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bewegungsablauf des Fahrpedals, bei dem das Fahrpedal in eine vorgegebene, durch Wirksamwerden einer Kraftschwelle erkennbare Stellung bewegt und in dieser Stellung gehalten wird, gegebenenfalls bei einem Fahrweiseparamster für verbrauchsoptimierte Fahrweise, die Drosselklappe bzw. Regelstange in Entsprechung zur Motordrehzahl laufend so angesteuert wird, daß der für die jeweilige Motordrehzahl optimale spezifische Kraftstoff verbrauch gemäß dem Motorkennfeld erreicht wird. Dabei wird zweckmäßig vorgesehen, daß fahrzeugspezifische, drehzahlabhängige Drossel klappenkennfelder abgespeichert werden, aufgrund deren von der Steuerung der Fahrpedalstellung an der Kraftschwelle der Motordrehzahl immer jene Drosselklappenöf fnung zugeordnet wird, die bei der augenblicklichen Motordrehzahl den optimal spezifischen Kraftstoffverbrauch entsprechend dem ebenfalls verspeicherten Motorkennfeld sichert. Von der Steuerung werden dabei Rückschaltungen bei Fahrpedalstellungen bis zur Kraftschwelle unterdrückt, es sei denn, es wird eine als Funktion von Parametern bestimmte technische Motormindestdrehzahl unterschritten, oder es ist bei Vorhandensein einer "Tempomat"-Geschwindigkeitsregelung diese Geschwindigkeiteregelung aktiviert (bei der dann die Schaltvorgänge nicht unterdrückt werden). Hingegen ist es vorteilhaft, wenn bei einer Bewegung des Fahrpedals über die Kraftschwellen-Stellung hinaus den Fahrpedalstellungen kontinuierlich ansteigende Motormindestdreh zah l en zugeordnst werden, wobei diese kontinuierlich ansteigenden Motormindestdrehzahlen für die automatischen Rückschaltvorgänge vorgesehen und äbgespeichert sind; sie können dabei auch vom Fahrweiseparameter abhängig sein, wobei bei einem Fahrweiseparamster für leistungsorientierte Fahrweise die Motormindestdrehzahl bei ganz durchgetrstenem Fahrpedal annähernd der Drehzahl bei Höchstleistung entsprechen kann.

Die erwähnte Kraftschwelle kann fest in bezug auf den Fahrpedalweg vorgesehen sein, und in diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn zur Erzielung der Kraftschwelle für das Fahrpedal eine gesonderte Feder vorgesehen ist.

Eine hohe Kraftstoffeinsparung kann andererseits auch erzielt werden, wenn die Stellung, in der die Kraftschwelle wirksam wird, in Entsprechung zur Drosselklappen- oder Regelstangenstellung so verändert wird, daß bei der jeweiligen Motordrehzahl der optimale Motorwirkungsgrad erhalten wird. In diesem Zusammenhang wird zweckmäßig vorgesehen, daß zur Erzielung der Kraftschwelle für das Fahrpedal ein von der Prozessor- Steuereinheit angesteuerter Aktuator vorgesehen ist.

Von Vorteil ist es auch, wenn bei einer Rücknahme des Fahrpedals und Unterdrückung der automatischen Hochschaltvorgänge der laufend ungünstiger werdende Motorwirkungsgrad dem Fahrer durch Anlegen eines haptischen Signals, beispielsweise in Form von laufend stärker werdenden Impulsen oder Vibrationen, an das Fahrpedal signalisiert wird. In entsprechender Weise wird zweckmäßig vorgesehen, daß dem Fahrpedal zur Anlegung der haptischen Signale ein von der Prozessor-Steuereinheit angesteuerter elektromechanischer Antrieb, vorzugsweise ein Vibrator, zugeordnst ist. Sofern der oben erwähnte Aktuator (für die Kraftschwelle) vorhanden ist, kann mit Vorteil auch dieser Aktuator als Signalgeber für die haptischen Signale eingesetzt werden.

Diese haptischen Signale werden dann, wenn der Pedalweg Null ist, weiters, wenn bereits der höchste Gang eingelegt ist, und dann, wenn die Motordrehzahl bei der augenblicklichen Motortemperatur im höheren Gang für einen ruckfreien Bstrieb bereits zu klein wird, unterdrückt. Um den Fahrer nicht frühzeitig zu irritieren, ist es auch zweckmäßig, wenn das haptische Signal mit einer Zeitverzögerung an das Fahrpedal angelegt wird, wobei die Zeitverzögerung und/oder die Signalinteneität gegebenenfalls abhängig von einem Fahrweiseparameter gewählt wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform des erf indungsgemäßen Verfahrens ist sodann dadurch gekennzeichnst, daß vor der selektiven Erfassung der vorgegebenen Bewegungsabläufe jeweils auf das Vorliegen von Signalen von Sensoren für den Bremsdruck, für das Ansprechen des Bremspedals und für ein in seine Endstellung bewegtes Bremspedal geprüft wird, wobei bei Vorliegen derartiger Sensorsignale die selektive Erfassung der Bewegungsabläufe des Fahrpedals unterdrückt wird und bei Talfahrten sowie gegebenenfalls in einem Geschwindigkeitsbereich oberhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitswertes bei heißen Bremsen auch in der Ebene Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

In entsprechender Weise ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gekennzeichnst, daß die Prozessor-Steuereinheit an vorrangigen Eingängen mit einem Bremsdrucksensor, einem Bremspedal-Berührungssensor sowie einem die ganz durchgedrückte Position des Bremspedals erfassenden Sicherheits-Sensor verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsfarm haben somit der Bremsdrucksensor, der Bremspedalansprech- oder -berührungssensor (der gleichzeitig der Bremslichtschalter sein kann) und aus Sicherheitsgründen für den Fall von Bremsversagern der Senor für das ganz durchgetretene Bremspedal grundsätzlich immer Vorrang gegenüber allen Fahrpedaleignalen, und aufgrund ihrer Signale werden bei Talfahrten sowie im hohen Geschwindigkeitsbereich bei heißen Bremsen auch in der Ebene Rückschaltvorgänge ausgelöst. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn für die Auslösung der Rückschaltvorgänge der Motordrehzahlbereich als Funktion des Bremsdruckes, der Fahrgeschwindigkeit, des bisher eingelegten Ganges, der Fahrzeugverzögerung und der Bremstemperatur rechnerisch ermittelt und anhand dessen der erforderliche Gstriebegang festgelegt sowie die Zulässigkeit der Motordrehzahl im ermittelten Gang überprüft wird.

Vorzugsweise enthält die Prozessor-Steuereinheit einen an einen, feste Programmodule für die Erkennung bestimmter Bewegungsabläufe enthaltenden Programmspeicher, z.B. in Form eines ROM's, angeschlossenen Prozessor. Zusammenfassend ergibt sich somit, daß nach der Erfindung erstmals Hoch- und Rückschaltvorgänge vom Fahrer direkt und vollkommen unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanforderung bzw. Drosselklappen- oder Reglerstangenstellung über das Fahrpedal bzw. das Bremspedal ausgelöst werden können. An die Eingriffsmöglichkeit über das Fahrpedal wird der Fahrer bei ungünstigem Motorwirkungsgrad überdies durch Vibration des Fahrpedals erinnert. Er kann dann, je nach dem in der Folge zu erwartenden Leistungsbedarf, praktisch im Unterbewußtsein entscheiden und reagieren. Diese Eingriffsmöglichkeit ist überdies deshalb von Bedeutung, weil erfindungsgemaß auch automatische Hochschaltvorgänge bei Rücknahme des Fahrpedals und sinkender oder gleichbleibender Fahrgeschwindigkeit grundsätzlich unterdrückt werden. Rückschaltvorgänge werden erst beim überschreiten einer Kraftschwelle am Fahrpedalweg ausgelöst.

In den Beschleunigungsphasen und bei Bergstrecken werden die Fahrpedalbewegungen des Fahrers einerseits durch die am Fahrpedalweg wirksam werdende Kraftschwelle beeinflußt, der programmgesteuert immer jene Stellung der Drosselklappe bzw. Regelstange zugeordnet wird, die bei der jeweiligen Motordrehzahl Im Verbrauchsbestpunkt des Motorkennfeldes liegt; andererseits werden programmgesteuert haptische SIgnale ausgelöst, die am Fahrpedal für den Fahrer fallweise fühlbar werden und einen ungünstigen spezifischen Verbrauch wegen zu geringer Leistungsanforderung signalisieren. Der Fahrer wird dann, wenn es die sich abzeichnende Verkehrslage bzw. Fahreituation angemessen erscheinen läßt, auf diese haptischen Signale reagieren und beispielsweise mit einer kleinen Pedalbewegung einen Hochschaltvorgang oder durch Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage einen automatisierten Auskupplungsvorgang und damit eine Freilaufphase ausläsen.

Für die Fahrphasen mit konstanter Geschwindigkeit ist eine Verschiebung des Bereiches größter Betriebshäufigkeit im Motorkennfeldbereich nur durch eine entsprechende Gangzahl und insbesonders bei PKW durch eine große Overdrivespreizung zu erreichen. Ohne besondere Vorkehrungen würde dabei aber die Schalthäufigkeit auf unakzeptable Werte steigen. Daher werden erfindungsgemäß programmgesteuert bei bestimmten Pedalbewegungen Schaltvorgänge, die bisher bei automatischen Gstrieben entlang der üblichen adaptiven Schaltlinie ausgelöst werden, unterdrückt. Das gilt für die Hochschaltvorgänge bei Fahrpedalrücknahmebewegungen und die Rückschaltvorgänge bei Fahrpedalbewegungen im Bereich des Pedalweges bis zur Kraftschwelle. Durch Fahrpedalbewegungen über die Kraftschwelle hinweg können jederzeit Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

Um auch in den übrigen Fahrphasen alle Möglichkeiten, Kraftstoff zu sparen, voll zu nutzen, wird in der Ebene in allen Gängen bei Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage programmgesteuert ausgekuppelt und damit eine Freilauf phase eingeleitet, dagegen wird auf GefälIstrecken der Auskupplungsvorgang programmgesteuert unterdrückt und damit ohne jeden Fahrereingriff die Motorbremswirkung und die

Schubabschaltung wirksam. Hingegen wird bei völliger Freigabe des Bremspedals nach einer Bremspedalbstätigung immer programmgesteuert ausgeküppelt; damit ist auf GefälIstrecken fallweise eine Fahrzeugbeschleunigung auch ohne Inanspruchnahme von Motorleistung möglich.

Kurzbeschreibunq der Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert, in der:

Fig. 1 schematisch einen Antriebestrang eines Kraftfahrzeuges veranschaulicht 5

Fig. 2 schematisch, teilweise in einem Blockschaltbild, eine Vorrichtung zur Steuerung eines solchen Antriebstranges eines Kraftfahrzeuges zeigt;

Fig. 3 in einem Diagramm die Verhältnisse bei einem Bewegungsablauf des Fahrpedals veranschaulicht, bei dem das Fahrpedal aus der Nullstellung in eine erste zumindest annähernde Ruhestellung bewegt wird; Fig. 4 ein Flußdiagramm für einen zugehörigen Programmodul zeigt, in dem die einzelnen Schritte bei einem Steuervorgang entsprechend dem Bewegungsablauf von Fig. 3 veranschaulicht sind;

Fig. 5 ein anderes Diagramm eines Fahrpedal- Bewegungsablaufes zeigt, mit dem willkürlich ein Hochschaltvorgang ausgelöst werden kann;

Fig. 6 ein zugehöriges Flußdiagramm zeigt, in dem die einzelnen Schritte zum selektiven Erfassen dieses Bewegungsablaufes gemäß Fig. 5 bis zum Auslösen des Hochschaltvorganges veranschaulicht sind;

Fig. 7 ein der Fig. 5 ähnliches Diagramm zeigt, wobei jedoch ein Bewegungsablauf zum willkürlichen Auslösen eines Rückschaltvorganges gezeigt ist;

Fig. 8 in einer der Fig. 6 entsprechenden Weise ein zur Fig. 7 gehöriges Flußdiagramm ist;

Fig. 9 in einem kombinierten Diagramm die erforderliche Pedalkraft für das Fahrpedal über der Pedalstellung, mit einem gesonderten Schwellwert, sowie für eine bestimmte Motordrehzahl den Anstieg des spezifischen Kraftverbrauchs beim Zurücknehmen des Fahrpedals und den Wirkungsbereich eines Vibrators für diesen Fall veranschaulicht;

Fig. 10 ein Diagramm zeigt, in dem ein Beispiel für fahrzeugspezifische, drehzahlabhängige Drosselklappenkennfelder veranschaulicht sind;

Fig. 11 ein Beispiel für ein an sich herkömmliches Motorkennfeld für einen bekannten 2 1 - 16 Ventil-Motor zeigt, wobei das Kraftstoffeinsparpotential durch große Overdrivespreizung (φ = 0,66) ereichtlich ist; und

Fig. 12 ein Flußdiagramm für einen Programmodul zum selektiven Erfassen eines Fahrpedal-Bewegungsablaufs beim Bstätigen des Fahrpedals bis zum Schwellwert gemäß Fig. 9 und zum Ansteuern eines dem Fahrpedal zugeordneten Vibrators darstellt.

Beschreibunq einer bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist ein Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeuges schematisch dargestellt. Dieser Antriebsstrang 1 enthält eine Brennkraftmaschine bzw. einen Motor 2, mit dessen Kurbelwelle 3 eine Kupp l ung 4 verbunden ist, die im vor l iegenden Fal l über einen pneu-matischen Stellantrieb 5 automatisch betätigt wird. Auf die Kupplung 4 folgt abtriebsseitig ein automatisches Schaltgetriebe 6, dem eine pneumatische Servobstätigung 7 zugeordnet ist und über das das Drehmoment über ein Differentialgetriebe 8 auf Kraftfahrzeugräder (nicht gezeigt) übertragen wird.

Diese prinzipielle Antriebsstrang-Ausbildung mit z.B. einer pneumatischen Servoeinrichtung 5 für die Kupplungsbetätigung sowie auch einer pneumatischen Servoeinrichtung 7 für die Gstriebeschaltung ist an sich herkömmlich und bedarf deshalb keiner weiteren Erläuterung.

In Fig. 2 ist eine allgemein mit 9 bezeichnste Prozessor-Steuereinheit zur automatischen Steuerung eines solchen Antriebsstranges 1 (Fig. 1) schematisch veranschaulicht, wobei auch Anschlußleitungen zu - an sich herkömmlichen und daher nicht näher dargestellten - Sensoren bzw. Stel lantrieben sowie ein Brems- und ein Fahrpedal schematisch dargestellt sind. Im einzelnen ist eine Prozessor-Steuereinheit 9 mit einem Mikroprozessor 10 veranschaulicht, der eingangsseitig an Analog/Digital-Wandler 11, 12 angeschlossen und überdies mit Speichern 13, 14, vorzugsweise ROM-Speichern, verbunden ist. Dabei sind im einen ROM, z.B. 13, fahrzeugspezifische Daten, d.h. Paramster bzw. Kennwerte, nämlich insbesondere die sag. Motorkennfelder wie auch Drosselklappenkennfelder (etwa gemäß Fig. 10, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird) gespeichert, wogegen im anderen ROM 14 feste Programmodule für den Ablauf der zu beschreibenden automatischen Steuerung (etwa gemäß den Flußdiagrammen nach Fig. 4, 6, 8 und 12) abgespeichert sind. Ausgangsseitig ist an den Mikroprozessor 10 ein Leistungeelektronik-Ausgangskreis 15 angeschlossen, um die verschiedenen zu beschreibenden Ansteuerungen zu bewerkstelligen.

Die A/D-Wandler 11, 12 setzen die verschiedenen, von Sensoren, die einzelnen Fahrzeugkomponenten zugeordnet sind, kommenden analogen Signale in eine digitale Form um, mit einer entsprechenden Aufbereitung zur Verarbeitung durch den Mikroprozessor 10, wie dies an sich bekannt ist und hier keiner näheren Erläuterung bedarf.

Im einzelnen ist der A/D-Wandler 11 an einen einem ßremspedal 16 des Kraftfahrzeuges zugeordnsten Bremspedalansprech- oder -berührungssensor 17 sowie an einen diesem Bremspedal 16 ebenfslls zugeordnsten Sicherheitssensor 15, der den ganz ddurchgedrückten Zustand des Bremspedals 16 erfaßt, über Signalleitungen 19 bzw. 20 angeschlossen. Weiters ist der A/D- Wandler 11 mit einem Bremsdrucksensor 21 über eine Signalleitung 22 verbunden. Der A/D-Wandler 11 erhält auch über eine Leitung 23 ein Signal von einem Schalthebel 24 zugeführt, mit dem beispielsweise in an eich herkömmlicher Weise bestimmte Schalt- Vorgaben, etwa zum Anfahren oder zum Rückwärtsfahren, getroffen werden können.

In Fig. 2 ist sodann ein Fahrpedal 25 veranschaulicht, dessen. Funktion als Leistungssteuerorgan zur Steuerung der Motorleistung auf elektronische Weise an sich bekannt ist. Dabei wird die Stellung des Fahrpedals 25 laufend von einem Geber 26, dem Leistungs-Sollwertgeber, erfaßt, und ein entsprechendes Signal wird von diesem Sollwertgeber 26 über eine Leitung 27 an einen weiteren Eingang des A/D-Wandlers 11 gelegt. Aus

Sicherheitsgründen ist ferner ein die Null- oder Leerlaufstellung des Fahrpedals 25 erfassender Sensor 28 vorgesehen, der über eine Leitung 29 ein entsprechendes Nullstellungs-Signal an den A/D-Wandler 11 anlegt.

Dem Fahrpedal 25 ist weiters ein elektromechanischer Antrieb 30 zugeordnet, der ein haptisches Signal an das Fahrpedal 25 anlegen kann, und der vorzugsweise als Vibrator ausgebildet ist. Dieser Antrieb bzw. Vibrator 30 wird über eine Leitung 31 vom Ausgangskreis 15 her durch den Mikroprozessor 10 angesteuert, wie nachstehend anhand der Fig. 9, 10 und 12 noch näher erläutert werden wird.

Vom A/D-Wandler 11 gelangen die digitalieierten, auf bereitsten Signaie über einen Bus 32 zum Mikroprozessor 10. In ähnlicher Weise erhält dieser Mikroprozessor 10 vom A/D-Wandler 12 digitalisierte Signale über einen Bus 33 zugeführt. Im einzelnen handelt es sich dabei um Signale, die von nicht näher veranschaulichten, herkömmlichen Seneoren, Fühlern usw. kommen, und zwar beispielsweise wie folgt:

Signalleitung 34 - Motordrehzahl n

Signalleitung 35 - Fahrgeschwindigkeit v

Signalleitung 36 - Gangkennung S

Signalleitung 37 - Motortemperatur T

Signalleitung 38 - Bremstemperatur

Signalleitung 39 - Kupplungs-Weggeber

Signalleitung 40 - Drosselklappen-Weggeber.

Im Mikroprozessor 10 werden die zugeführten Signale anhand der im ROM 14 abgespeicherten Programme unter Beiziehung der fahrzeugspezifischen bzw. motorspezifischen Kennfelder und Paramster verarbeitet, die im ROM 13 gespeichert sind, wobei die entsprechenden Daten und Programme über einen Bus 41 zum Mikroprozessor übertragen werden. Die im Rechner 10 auf diese Weise ermittelten Ergebnisse werden sodann über einen Bus 42 zum Ausgangskreis 15 übertragen, um über diesen, nach entsprechender Signalverstärkung, was aber in Fig. 2 nicht näher veranschaulicht ist, beispielsweise einen Drosselklappensteller (Signalleitung 43), einen Kupplungsservomotor (z.B. den Servoantrieb 5 gemäß Fig. 1) oder Pneumatikventile zur Kupplungsbetätigung (Signalleitung 44) bzw. die Gangsteuerung, etwa den Servoantrieb 7 gemäß Fig. 1, (Signalleitung 45) und gegebenenfalls den bereits erwähnten Fahrpedal-Vibrator 30 (Signalleitung 31) anzusteuern.

In Fig. 2 ist schließlich noch der Vollständigkeit halber ganz schematisch eine Signalleitung 46 für Signale von einem Antiblockiersystem (AMS), einer Antischlupfregelung (ASR) bzw. einer Motorschlupfregelung (MSR) schematisch veranschaulicht, wobei diese Signalleitung 46 zum A/D-Wandler 11 führt. Die Steuereinheit 9 bzw. deren Rechner 10 ist im vorliegenden Fall nicht nur dafür ausgelegt, in herkömmlicher Weise, anhand der verspeicherten Kennfelder und Parameter, die Ansteuerungen des Getriebes und der Kupplung durchzuführen, sondern auch dazu, die Bewegungen des Fahrpedals 25 wie auch gegebenenfalls des Bremspedals 16 selektiv zu erfassen, d.h. bei Vorliegen bestimmter Bewegungsabläufe entsprechende Steuerungsvorgänge zu veranlassen. In den Fig. 3, 5 und 7 sind Beispiele - für solche konkrete Fahrpedal-Bewegungsabläufe in Diagrammen veranschaulicht, wobei diese konkrsten Bewegungeabläufe vom Mikroprozessor 10 bei der selektiven Erfassung als willküriiche Fahrerwünsche erkannt und als Befehlsignale verarbeitet werden, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird.

In Fig. 3 ist in einem kombinierten Diagramm schematisch die Festlegung von Schaltdrehzahlen für einen Bewegungsablauf des Fahrpedals 25 (Fig. 2) veranschaulicht, bei dem das Fahrpedal 25 aus einer Nullstellung 0 in eine erste annähernde Ruhestellung U bewegt wird. In Fig. 3 ist dabei in der rechten Diagrammhälfte der Weg s des Fahrpedals 25 über der Zeit t aufgetragen, wobei vier Beispiele für Bewegungen des Fahrpedals aus der Nullstellung 0 in die erste annähernde Ruhestellung U veranschaulicht sind. Dieser Bewegungsablauf, d.h. eine Bewegung des Fahrpedals zurück in die Nullstellung und sodann in eine erste ungefähr annähernde Ruhestellung U, wird in der Regel bei rollendem Fahrzeug stattfinden, es kann sich jedoch auch um einen Anfahrvorgang handeln, bei dem die Schaltdrehzahlen bei der Anfahrbeschleunigung in Abhängigkeit von der ersten Betätigung des Fahrpedals festgelegt werden. Die erste zumindest annähernde Ruhestellung U des Fahrpedals ist dadurch gegeben, daß die Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung, ds/dt, einen bestimmten, vorgegebenen, im ROM 13 gespeicherten Wert oder Paramster x erreicht bzw. unter diesen Wert x fällt. Die Stellung s des Fahrpedals, wo die Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung kleiner wird als der Wert x, d.h. abs (ds/dt) < x, wird dabei erfaßt, und dieser Stellung ist gemäß abgespeicherten Kennlinien, für die Beispiels in der linken Diagrammhälfts von Fig. 3 angegeben eind, eins bestimmts Motordrehzahl n zugeordnet. Dabei können derartige Kennkurven s/n für verschiedene Fahrweiseparameter F abgespeichert sein. Im vorliegenden Ausführungebeispiel sind zwei Kurven für zwei Fahrweiseparamster F=0 (für verbrauchsoptimierte Fahrweise) bzw. F=1 (für leistungsorientierte Fahrweise, gestrichelte Kurve in Fig. 3) veranschaulicht, es können jedoch mehrere Kurven, entsprechend mehreren Fahrweiseparametern, vorgesehen sein. Insbesondere ist es dabei auch möglich, den Fahrweiseparamster von der Steuereinheit 9 selbst auf jede Nullstellung des Fahrpedales 25 hin ermitteln zu lassen, und zwar dadurch, daß die mittlere Geschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedale 25 aus der Nullstellung 0 in die erste Ruhestellung U errechnst und mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird.

In Fig. 3 ist diese Abhängigkeit des Fahrweiseparamsters F dadurch angedeutst, daß F als Funktion von s/t angeführt ist. Im Zeitraum von der Nullstellung 0 bis zum Ruhestellungs-Punkt U, dem Punkt, wo die Fahrpedalgeschwindigkeit von ds/dt > x nach ds/dt < x umschlägt (daher wird der Punkt U nachstehend auch als Umschlagpunkt bezeichnet), ist die Schaltkupplung 4 nicht aktiv, d.h. es ist in diesem Zeitraum ausgekuppelt, und es werden in dieser Zeit alle Steuersignale für die Gangsteuerung und Drosselklappensteuerung unterdrückt. Es wird jedoch bevorzugt, daß bereits während der Bewegung des Fahrpedals von 0 nach U die der jeweiligen Fahrpedalstel lung s zugeordnete Motordrehzahl n abhängig vom Fahrweiseparamster F kontinuierlich angesteuert wird - spätestens aber im Zeitpunkt U wird diese zugehörige Motordrehzahl angesteuert, und es wird dann abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit v (z.B. gemäß Fig. 3 ungefähr 65 km/h) der zugehörige Gstriebegang ermittelt und der Schalt- und Einkupplungsvorgang ausgelöst, der dann automatisch und auf bekannte Weise abläuft. Beispielsweise ergibt eich bei diesem Vorgang für die in Fig. 3 unterste Bewegungskurve 47 zunächst ein Fahrweiseparameter F=Q für verbrauchsoptimierte Fahrweise aufgrund der langeamen Geschwindigkeit, mit der das Fahrpedal aus der Stellung 0 in die Stellung U bewegt wird, und sodann wird entsprechend der erreichten Fahrpedalstellung s (≈17 mm) aus dem Kennfeld (linke Diagrammhälfte in Fig. 3) die zugehörige Drehzahl n=1500 1/min. ermittelt; abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit v (≈65 km/h) wird sodann der zugehörige Gstriebegang, im vorliegenden Beispiel der 5. Gang, ermittelt, wonach der Schalt-und Einkupllungsvorgang automatisch abläuft; danach wird wiederum in herkömmlicher Weise die Hotorleistung durch die Drosselklappenstellung (oder Regelstangenstellung), in primärer Abhängigkeit von der Fahrpedal-Stellung s, gesteuert. In Fig. 3 eind sodann mit den weiteren Kurven 48, 49 und 50 für die Fahrpedalbewegung andere Möglichkeiten veranschaulicht, wobei sich bei der Kurve 48 im Punkt U eine Drehzahl n=2000 1/min ergibt, der entsprechend der 4. Gang ermittelt wird, wogegen der Kurve 49 im Punkt U eine Motordrehzahl n=3000 1/min bzw. der 3. Getriebegang und der Kurve 50 im Punkt U eine Hotordrehzahl n=4500 1/min bzw. der 2. Getriebegang zugeordnst werden.

Der vorgegebene Geschwindigkeitswert x für die Festlegung der ersten zumindest annähernden Ruhestellung wird fahrzeug- bzw. motorabhängig gewählt und als fester Parameter im ROM 13 abgespeichert; im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann dieser Wert x beispielsweise 5 mm/s betragen. Für die Festlegung dieses Wertes x ist dabei sicherlich auch mit ausschlaggebend, in welchem Ausmaß Fahrzeugerschütterungen zu einer Überlagerung von ungewollten Bewegungen zur gewollten Bewegung des Fahrpedals aus der Nullstellung 0 in die Ruhestellung U führen können.

Anhand des in Fig. 4 veranschaulichten Flußdiagramms wird nun beispielsweise der Vorgang bei einer selektiven Erfaseung eines solchen Bewegungeablaufes gemäß Fig. 3, d.h. einer Bewegung des Fahrpedals 25 aus der Nullstellung 0 in die erste zumindest annähernde Ruhestellung U, erläutert. Das zugehörige Programm bzw. ein Programmodul (Programm 0) hiefür ist dabei im in Fig. 2 gezeigten Speicher bzw. ROM 14 abgespeichert, und dieser Programmodul wird vom Mikroprozessor 10 zyklisch, z.B. in Abständen von Zehntelsekunden, aufgerufen und abgearbeitst.

Gemäß Fig. 4 wird nach einem Start- und Initialisierschritt 60 als erstes abgefragt (Black 61), ob keine Bremspedalbetätigung (Sensor 17 bzw. 21 in Fig. 1). gegeben ist (BD=0 ?). Wird keine Bremspedalbetätigung gemeldst, wird sodann beim Block 62 aus Sicherheitsgründen abgefragt, ab auch kein Signal vom Bremspedalendanschlag (Sensor 18 in Fig. 2) vorliegt (BA=0 ?). Wenn die Antwort ebenfalls "ja" ist, d.h. keine Bremspedai-Endanschlagmeldung vorliegt, wird beim Block 63 sodann abgefragt, ob keine Fahrpedalbstätigung vor l iegt (PA=0 ?). Wenn das Ergebnis dieser Abfrage negativ ist, also eine Fahrpedalbstätigung vorliegt, geht das Programm bei der Abfrage nach dem Fahrpedalweg s=0 ? (Sensor 28 in Fig. 1) gemäß Block 64 weiter, wie nachstehend erläutert wird.

Wenn bei der Abfrage 63 keine Fahrpedalbetätigung festgestellt wurde, wird danach ebenfalls - beim Block 65 -abgefragt, ob der Pedalweg s=0 ist, und wenn ja, wird beim Block 66 ein Parameter A für den Getriebegang gleich 0 gesetzt (wobei auf Nicht-Gefällstrecken ausgekuppelt wird) und zum Startschritt 60 zurückgekehrt. Die Nullsetzung von A bedeutet, daß derzeit kein Getriebegang definiert ist.

Ist das Ergebnis der Abfrage bei Block 64, ob der Weg s des Fahrpedals gleich 0 ist, positiv, d.h. es ist kein Fahrpedalweg erfaßt worden, so wird zum Startschritt 60 zurückgekehrt; ist das Abfrageergebnis negativ, d.h. ist ein Weg am Fahrpedal festzustellen, so erfolgt beim Block 67 eine Abfrage, ob bereits ein Gstriebegang definiert ist (A=1 ?). Ist dies nicht der Fall, so wird anschließend beim Block 68 abgefragt, ob die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vorgegebenen, verspeicherten Mindestgeschwindigkeit v min liegt. Ist jedoch A=1, so wird beim Block 69 ein Signal für die Drosselklappen- oder

Regelstangenstellung (Signal D) als Funktion des Pedalweges s, der Motordrehzahl n und des Fahrweiseparameters F definiert. Danachfolgt ein Unterprogramm I bei 70, wobei dieses Unterprogramm I nachstehend anhand der Fig. 6 noch weiter erläutert werden wird.

Ergibt sich bei der Abfrage gemäß Block 68 in Fig. 4, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit v nicht unter dem vorgegebenen Mindestgeschwindigkeitswert v min liegt, so wird dann beim Block 71 abgefragt, ab die Pedalbewegungsgeschwindigkeit ds/dt größer als der vorgegebene Wert x ist. Solange dies zutrifft, solange befindst sich das Fahrpedal im Bewegungsablauf noch zwischen den Punkten 0 und U gemäß Fig. 3, und es wird daher zum Ausgang des Programms 0, d.h. zum Startschritt 60, zurückgekehrt, und die vorstehend beschriebenen Programmschritte bzw. Abfragen wiederholen sich. Sobald ds/dt umschlägt, d.h. kleiner als κ wird, geht das Programm zum Schritt gemäß Block 72 über; bei diesem Block 72 wird der Fahrweiseparameter F als Funktion der mittleren Fahrpedalbewegungsgeschwindigkeit s/(t1-t) und im Anschluß daran der Motordrehzahlbereich n0 als Funktion des Fahrpedalweges s und/oder des Fahrweiseparameters F bestimmt. Der

Fahrweiseparamster F wird dabei beispielsweise durch Dividieren des Fahrpedalweges s im Punkt U gemäß Fig. 3 durch die bis dahin verstrichene Zeit, t1-t, ermittelt.

Danach wird im Schritt 73 der Parameter A für die Gstriebegangkennung gleich 1 gestellt, und aufgrund der im Punkt U (Schritt 71) erfolgten Ruhestellung des Fahrpedals und der zugehörigen Mσtordrehzahl n0 wird sodann, in zusätzlicher Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v, im Schritt 74 ein Gstriebegang definiert. Dabei wird auch überprüft, ob die sich ergebende Motordrehzahl über der bei der augenblicklichen Motortemperatur T und dem geforderten Motordrehmoment definierten technischen Mindestdrehzahl Iiegt. Sodann wird beim Block 75 das Motordrehmoment, d.h. die Drosselklappenstel lung oder Regelstangenstellung, während des Schaltvorganges entsprechend dem zu schaltenden Gang (Gangkennung G), der augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit v und der Motordrehzahl n gesteuert. Sodann wird bei 76 abgefragt, ob eine Rückmeldung, daß der Schaltvorgang abgeschlossen ist, vorhanden ist. Wenn nein, bleibt gemäß Schritt 77 die Kupplung noch ausgekuppelt, und es wird zum Block 75 zurückgekehrt. Wenn die Rückmeldung, daß der Schaltvorgang abgeschlossen ist, jedoch vorhanden ist, gelangt das Programm zum Black 77, gemäß welchem der Einkuppelvorgang abhängig von der Motordrehzahl n, der Fahrgeschwindigkeit v und dem Gstriebegang G in an eich herkömmlicher Weise gesteuert wird. Danach wird im Schritt 79 abgefragt, ob eine Rückmeldung für den beendeten Einkupplungsvorgang vorhanden ist. Wenn nein, wird zum Block 78 zurückgekehrt; liegt jedoch diese Einkupplungevorgang-Ende-Rückmeldung vor, wird zum Startschritt 60 zurückgekehrt. Der nach dem Bewegungeablauf gemäß Fig. 3 (der als willkürlicher, unmittelbarer Fahrerwunsch für eine Gangwahl selektiv erkannt wurde) erfolgte Schaltvorgang ist damit beendet.

Ergab sich bei der Abfrage gemäß Black 68, daß die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit v unterhalb der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit v min liegt, so wird im Block 80 der erste Gang bzw. Anfahrgang als neuer Gang festgelegt und ein Schaltvorgang ausgelöst. Sodann wird beim Block 81 ähnlich wie beim Block 71 abgefragt, ob die Fahrpedalbewegungsgeschwindigkeit noch größer als der vorgegebene Wert x ist, und solange dies zutrifft, wird zum Startschritt 60 zurückgekehrt. Sobald die Fahrpedalbewegungsgeschwindigkeit ds/dt kleiner als x wird, wird nachfolgend gemäß Block 82 der Fahrweiseparameter (z.B. F=0 für verbrauchsoptimierte Fahrweise bzw. F=1 für leistungsorientierte Fahrweise) abhängig von der mittleren Geschwindigkeit, mit der das Fahrpedal aus dem Punkt 0 in den Punkt U gemäß Fig. 3 bewegt wurde, sowie weiters die Motordrehzahl n0 als Funktion der Fahrpedalstellung s und des Fahrweiseparamsters F festgelegt. Danach wird im Schritt 83 das Motordrehmoment während des Anfahrvorganges z.B. als Funktion der Fahrpedalstellung s und/oder des Fahrweiseparamsters F gesteuert. Sodann wird beim Block 84 abgefragt, ob eine Rückmeldung für den eingelegten Gang vorhanden ist (G=G2). Wenn nein, wird wiederum, bei 85, die Kupplung ausgekuppelt gehalten und zum Schritt 83 zurückgekehrt. Wenn aber diese Rückmeldung für den eingelegten Gang vorliegt, wird wieder, ähnlich wie beim Schritt 78, gemäß Block 86 der Einkuppelvorgang drehzahlabhängig gesteuert. Sodann wird der Parameter A gemäß Block 87 auf 1 gestellt, da nun ein Getriebegang definiert ist. Schließlich wird beim Block 79, wie bereits vorstehend erläutert, wiederum abgefragt, ob der Einkupplungsvorgang beendet ist bzw. eine entsprechende Rückmeldung vorliegt, wonach zum Startschritt 60 zurückgekehrt wird.

Wie sich bereits aus den vorstehenden Darlegungen ergibt, ist der Programmablauf gemäß Fig. 4 ein allgemeiner Programmablauf, in dem vorrangig bestimmte Abfragen hinsichtlich Bremspedalbetätigung wie auch Fahrpedalbetätigung erfolgen und im Anschluß daran Detail- oder Unterprogramme abgearbeitet werden. Wie dabei bereits erläutert wurde, kann dabei abhängig von diesen Abfrageergebnissen bei 70 ein Unterprogramm I abgearbeitst werden, das in Fig. 6 in einem Flußdiagramm veranschaulicht ist, und das zur selektiven Erfassung eines konkreten Bewegungsablaufes bei der Fahrpedalbewegung gehört, wie er in Fig. 5 veranschaulicht ist. Dabei dient dieser in Fig. 5 veranschaulichte konkrete Bewegungsablauf dazu, einen willkürlichen Fahrerwunsch für ein Hochschalten zu erkennen und dementsprechend ein unmittel bares Fahrer-Gangwechselbefehlssignal zu erfassen.

Andere, hier nicht naher zu erläuternde Unterprogramme, die vom Programm 0 gemäß Fig. 4 gestartet werden, sind in Fig. 4 bei 88 (wenn eine Bremspedalbewegung festgestellt wurde) bzw. 89 (wenn keine Bremspedalbstätigung festgestellt wurde und widersprüchliche Fahrpedalbstätigungen- gemeldst werden) veranschaulicht. Dabei kann es sich um Sicherheitsprogramme handeln, wobei beispielsweise bei 88, bei festgestel Iten Gefällstrecken oder bei hohen Geschwindigkeiten mit hohen Bremstemperaturen, Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

In Fig. 5 ist in einem Diagramm Fahrpedalweg s über der Zeit t ein weiterer konkrster, vorgegebener Bewegungeablauf dargestellt, nämlich ein kurzhubiger, kurzfristiger Bewegungshub des Fahrpedals zurück und wieder vor; ein solcher Fahrpedal- Rücknahmeruck wird vom Programmodul als Hochschaltwunsch des Fahrers erkannt, und es wird unabhängig von der augenblicklichen Fahrpedalstellung bzw. Motorleistungsanforderung der Hochschaltvorgang nach rechnerischer Überprüfung der technischen Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst.

Dabei ist festzuhalten, daß die bisher üblichen vollautomatischen Hochschaltungen entsprechend den Schaltlinien, wie sie bei Automatikgetrieben bei Rücknahme des Fahrpedals und bei sinkender bzw. gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen waren, bei der vorliegenden Steuerung von der Steuereinheit 9 bzw. vom Programm grundsätzlich unterdrückt werden, vgl. auch nachstehende Ausführungen zu Fig. 9. Programmgesteuerte, selbsttätige Hochschaltungen entlang adaptiver Schaltkennlinien erfolgen nur dann, wenn entweder die verspeicherten gangspezifischen und adaptiven Fahrzeugmindestbeschleunigungen erreicht oder überschritten werden, oder wenn ein sogenannter "Tempomat" aktiviert ist, der an sich Stand der Technik ist und hier als bekannt vorausgesetzt wird.

In Fig. 5 ist gezeigt, wie beginnend bei einem Punkt s1, zum Zeitpunkt t1, das Fahrpedal 25 (Fig. 2) ruckartig zurückgenommen wird, wobei ein vorgegebener Mindesthub y überschritten wird, bis der Umkehrpunkt s2 erreicht ist, von dem an das Fahrpedal wieder vorbewegt wird, bis nach einer gewissen Mindestzeitspanne T (im in Fig. 5 gszeigten Ausf ührungsbeispiel bereits früher) wieder eine mehr oder weniger stabile Fahrpedalstellung nach Durchschreiten des vorgegebenen Mindesthubes y erreicht wird. Dieser Vorgang spielt sich dabei im Bereich von Zehntelsekunden, beispielsweise einer halben Sekunde, ab, und er wird von der Steuerung wie bereits erwähnt als willkürlicher Fahrerwunsch erkannt, einen Hochschaltvorgang auszulösen.

Das zugehörige Flußdiagramm ist wie erwähnt in Fig. 6 dargestellt, wobei ergänzend auszuführen ist, daß ein Unterprogramm II zu diesem Programmodul I gemäß Fig. 6 bei 100 aufgerufen wird und das aufgerufene Unterprogramm II jenes Programm ist, das in einem Flußdiagramm in Fig. 8 gezeigt ist und im einzelnen dann die Programmschritte im Fall eines Fahrpedal-Bewegungeablaufes für die Auelöeung eines Rückschaltvorganges enthält. Von diesem Unterprogramm II gemäß Fig. 8 wird dann jeweils - bei 101 - zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt. In einer Abwandlung kann nach dem Schritt 101, bevor zum Hauptprogramm gemäß Fig. 4 zurückgekehrt wird, ein weiteres Unterprogramm - nämlich jenes (III) nach Fig. 12, wie nachstehend noch erläutert werden wird - aufgerufen werden.

Gemäß Fig. 6 erfolgt auf den Startschritt 102 beim Block 103 eine Abfrage, ob das vorgegebene Zeitintervall T (eiehe auch Fig. 5) noch nicht überschritten ist, d.h. ob (t-t1) < T ist. Wenn dies nicht zutrifft, d.h. die Zeitschranke T bereits überschritten ist, werden im Schritt 104 s1=0, s2=0 und t1=0 gesstzt, und es wird bei 100 der bereits erwähnte Programmodul II gemäß Fig. 8 gestartet. Ist hingegen die Zeitschranke T noch nicht überschritten, d.h. (t-t1) < T, so wird gemäß Fig. 6 bei 105 abgefragt, ob ein Wert für einen Punkt s3 (gemäß Fig. 7 bzw. 8) noch verspeichert ist. Wenn nein, wird ebenfalls bei 100 zum Programmodul II gemäß Fig. 8 weitergegangen. Ansonsten wird im Schritt 106 des Programmoduls I gemäß Fig. 6 in Anschluß an die vorherige Abfrage abgefragt, ob bereits ein Wert für s1 verspeichert ist, d.h. ob el > 0 ist. Wenn nein, wird bei 107 abgefragt, ob die momentane Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung in ausreichendem Maße negativ ist, d.h. ob ds/dt < -a ist, wobei a ein vorgegebener Mindestgeschwindigkeitswert ist. Wird dieser Mindestgeschwindigkeitswert a nicht erreicht, d.h. ist die Fahrpedalgeschwindigkeit zu langsam, so wird zum Programmodul II gemäß Fig. 8 weitergegangen. Im anderen Fall wird gemäß Block 108 in Fig. 6 nunmehr der erfaßte momentane Wert s für die Fahrpedalstellung als Wert für s1 abgespeichert, und ebenso wird die zugehörige Zeit t1 festgehalten, so daß der Punkt s1 gemäß Fig. 5 nunmehr als (möglicher) Anfangepunkt für einen als Hochschaltwunsch zu registrierenden Rücknahmeruck festgehalten ist. Danach wird über den Programmodul II wieder zum Hauptprogramm 0 zurückgekehrt, von wo man bei 70 wieder zum Programmodul I gemäß Fig. 6 gelangt.

Da nun ein Wert s1 > 0 vorliegt, ist jetzt, anders als zuvor, bei der Abfrage gemäß Block 106 das Ergebnis positiv, und demgemäß gelangt man in einem anderen Programmzweig zu einer Abfrage 109, ob bereits ein Wert s2 verspeichert ist. Ist dies nicht der Fall, d.h. ist die Antwort auf die Frage s2=0 ? "ja", so wird im nächsten Programmschritt bei 110 abgefragt, ob der augenblickliche Wert s für die Fahrpedalstellung zuzüglich dem vorgegebenen Mindesthub y noch kleiner als der zuvor verspeicherte Wert von s1 ist. Wenn dieser Mindesthub y noch nicht überschritten wurde, d.h. s1 noch größer als s+y ist, wird über den Programmodul II und das Hauptprogramm 0 ein neuer Zyklus begonnen. Wenn der Mindesthub y bereits überschritten wurde, so wird nunmehr im Schritt 111 der momentane Wert s für die Fahrpedalstellung als Wert für s2 registriert. Beim nächsten Durchlaufen der Schleife wird bei der Abfrage 109 daher ein negatives Ergenis erhalten, so daß nun bei der Abfrage 112 fortgesetzt wird, ob nämlich bei der Rückkehrbewegung der vorgegebene Mindesthub y bereits überschritten wurde. Solange dies nicht der Fall ist, wird zyklisch über den Programmodul II zum Programmstart zurückgekehrt. Sobald jedoch der Mindesthub y überschritten wird, wird beim Block 113 in Fig. 6 der neue Gang G als nächsthöherer Gang ermittelt, und ebenso wird die Motordrehzahl im neuen Gang, nG, errechnet, Danach wird gemäß Block 114 die augenblickliche technische Mindestdrehzahl des Motors, n min, als Funktion von F und s sowie z.B. aus der Motortemperatur T und der Drosselklappenstellung errechnet oder einem dafür verspeicherten Kennlinienf eld entnommen. Sodann wird bei 115 abgefragt, ob die Motordrehzahl nG im neuen Gang kleiner ist als die technische Mindestdrehzah 1 n min; trifft dies nicht zu, so werden in einem Schritt 116 die Kupplungsbetätigung und der Schaltvorgang zum Einlegen des neuen Ganges ausgelöst, wobei während des Schaltvorganges die Motorleistung mit Hilfe der Drossel klappe entsprechend - abhängig vom neuen Gang nG und von der Drehzahl n - gesteuert wird (D=F(nG, n)). Danach oder im Fall, daß die Motordrehzahl im neuen Gang die technische Mindestdrehzahl unterschreitst, werden die Größen s1, s2 und t1 alle =0 gesetzt (Block 117), und es wird zum Programmodul II (bei 100) übergegangen.

In ganz ähnlicher Weise wird gemäß Fig. 7 ein kurzer Pedalruck am Fahrpedal vor und zurück über einen bestimmten Mindesthub z hinaus als Fahrer-Rückschaltwunsch unabhängig von der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment selektiv erkannt. Dabei wird wiederum zur Festlegung des Beginns des Pedalrucks (Punkt s3 zum Zeitpunkt t3) überprüft, ob die Geschwindigkeit, mit der das Fahrpedal 25 bewegt wird, einen bestimmten vorgegebenen Wert b überschreitst. Sodann wird überwacht, ab der Mindesthub z im Punkt s4, dem Umkehrpunkt bei der ruckartigen Pedalbewegung, überschritten wird, und ob bei der Rückbewegung des Fahrpedals ebenfalls dieser Mindesthub z überschritten wird; ferner wird überprüft, ob diese ruckartige Fahrpedaibewegung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls T' vonstatten geht.

Der zugehörigen Programmodul II ist in Fig. 8 veranschaulicht, wobei wie bereits erwähnt dieser Programmodul bzw. dieses Unterprogramm an der Stelle 100 im Flußdiagramm gemäß Fig. 6 beginnt und mit einem Startschritt 120 startet. Bei 121. wird sodann überprüft, ob man sich noch innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls T' befindst, d.h. ob die Zeitschranke T' noch nichtüberschritten wurde, im Fall der Zeitschrankenüberschreitung werden in einem Block 122 die Größen s3=0, s4=0 und t3=0 gesstzt, und es wird bei 101 zum Hauptprogramm 0 zurückgekehrt.

Wenn bei einem folgenden zyklischen Durchlaufen des Unterprogramms II festgestellt wird, daß das Zeitintervall T' noch nicht überschritten wurde, d.h. (t-t3) < T' ist, so wird bei 123 abgefragt, ob bereits ein Wert für s1 (siehe Fig. 5 und 6) verspeichert wurde. Wenn die Antwort auf die Frage s1=0 ? "nein" ist, was bedeutet, daß bereits ein Wert s1 vsrspeichert wurde, wird ebenfalls bei 101 zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt. Ansonsten wird in einem nächsten Schritt 124 abgefragt, ob ein Wert für s3 bereits verspeichert ist. Wenn dies nicht zutrifft, wird in einer Abfrage 125 geprüft, ob die Geschwindigkeit der Fahrpedal bewegung den vorgegebenen Mindestwert b überschreitet. Wenn dies nicht zutrifft, wird das Unterprogramm II wieder bei 101 abgeschlossen, und das Hauptprogramm 0 wird begonnen. Wenn die Fahrpedalgeschwindigkeit den Wert b jedoch überschreitet, wird nunmehr gemäß dem Block 126 in Fig. 8 der momentane Fahrpedalstellungewert s als Wert für s3 gespeichert, und die zugehörige Zeit t wird für die Beginnzeit t3 festgehalten. Danach wird ebenfalls ein neuer Zyklus für den Programmdurchlauf bei 101 begannen, d.h. zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt.

Im folgenden Durchlauf des Programmoduls II wird nunmehr bei der Abfrage 124 das Ergebnis positiv sein, und daher wird von da an der Programmablauf über einen anderen Zweig erfolgen, wobei als erstes bei 127 abgefragt wird, ob der Wert für den Umkehrpunkt s4 noch 0 ist. Wenn ja, wird bei 128 sodann abgefragt, ob beginnend bei s3 der Bewegungshub bei der Fahrpedalbewegung bereits den vorgegebenen Mindesthub z überschreitst, und sobald dies zutrifft, wird gemäß Block 129 der momentane Wert s als. Wert für den Umkehrpunkt s4 registriert, und es wird zum Hauptprogramm zurückgekehrt (Feld 101). Wurde dagegen der Mindesthub z noch nicht überschritten, so wird sofort ein neuer Programmzyklus bei 101 eingeleitst.

Nach Sstzen von s4=s beim Block 129 wird im darauf folgenden Durchlauf des Programms bei 127 das Abfrageergebnis negativ sein, da ja nun s4 ungleich 0 ist, und es wird sodann bei 130 geprüft, ob bei der Rückkehrbewegung bereits der vorgegebene Mindesthub z überschritten wurde, d.h. ob (s4-s) > z ist. Solange dies nicht der Fall ist, wird wieder zum Hauptprogramm 0 gemäß Feld 101 zurückgekehrt. Sobald jedoch der Mindesthub z überschritten wurde, wird beim Block 131 der neue Gang G (als der nächstniedrige Gang, G-1) ermittelt, und die Motordrehzahl im neuen Gang, nG, wird errechnet. Sodann wird bei 132 die augenblickliche technische Maκimaldrehzahl des Motors anhand von Parametern (z.B. Fahrweiseparameter F, Fahrpedalstellung s), z.B. auch in Abhängigkeit von der Motortemperatur, definiert. Im Anschluß daran wird bei 133 geprüft, ob die Motordrehzahl nG im neuen Gang größer ist als die soeben definierte technische Maximaldrehzahl nmax. Trifft dies nicht zu, werden anschließend (Schritt 134) die Kupplungebetätigung und der Schaltvorgang in den neuen Gang ausgelöst; dabei wird während des Schaltvorganges die Motorleistung über die Drossel klappenstellung entsprschend gesteuert. Ist jedoch die Drehzahl des Motors im neuen Gang größer als die technische Maximaldrehzahl, so wird kein Schaltvorgang ausgelöst, und die Größen s3, s4 und t3 werden gemäß Block 135 =0 gesetzt, wonach bei 101 wieder zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt wird.

Die anhand der Fig. 5. und 6 einerseits bzw. 7 und 8 andererseits erwähnten vorgegebenen Werte für das Zeitintervall, T bzw. T' , für den Mindesthub, y bzw. z, sowie für die Mindestgeschwindigkeitswerte, a bzw. b, können an sich jeweils verschieden voneinander gewählt werden; vorzugsweise werden sie jedoch gleich groß gewählt, d.h. T=T', y=z und a=b; diese Werte werden wieder abhängig vom Fahrzeugtyp, Motor usw. gewählt, und beispielsweise bsträgt T=T' ungefähr 0,4 s, y=z ungefähr 0,5 bis 1,0 cm und a=b ist ungefähr gleich 20 mm/s.

Mit den Fahrpedal-Bewegungeabläuf en gemäß Fig. 5 bzw. Fig. 7 hat somit der Fahrer die Möglichkeit, jederzeit willkürlich einen Gangwechsel durch die entsprechende ruckartige Fahrpedal bewegung auszulösen. Dabei erfolgt die Auelöeung des Schaltvorganges immer erst nach der Überprüfung der Ausführbarkeit, d.h. ob die Motordrehzahl im neuen Gang zulässig ist. Damit hat der Fahrer erstmals bei einem Automati kgetriebe die Möglichkeit, vorausechauend vorsorgliche Hoch- oder Rückschaltvorgänge unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanforderung allein über das Fahrpedal auszulösen. Üblicherweise wird bei einem als Leistungesteuerorgan vorgesehenen elektronischen Fahrpedal die Pedalrückstellkraft von einer oder von zwei Federn aufgebracht, wobei sich ein linearer Anstieg der Pedalkraft PK mit zunehmendem Pedalweg s ergibt, wie in Fig. 9 in einem Diagramm bei 136 veranschaulicht ist. Weiters wird durch eine Reibecheibe eine Krafthysterese zur Stabilieierung der Pedalkraft erzeugt. Nahe dem Vollastpunkt ist dann beispielsweise eine Einrichtung für einen hohen Pedalkraftanstieg, eine Kraftschwelle für den sogenannten Kickdown, vorgesehen, wie in Fig. 9 bei 137 gezeigt ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 9 zusätzlich ungefähr am Beginn des lstzten Viertels des Fahrpedalweges eine Kraftschwelle eingebaut, d.h. die erforderliche Pedalkraft zeigt an dieser Stelle der Kraftschwelle eine Stufe und sie steigt danach steiler an, was beispielsweise durch eine zusätzliche Feder, die ab dieser Fahrpedalstellung wrrksam wird, erreicht wird. Diese Kraftschwelle ist in Fig. 9 schematisch bei S veranschaulicht. Die bei der Vor- und Rückwärtsbewegung des Fahrpedals gegebene Hysteresis ist in Fig. 9 weiters schematisch mit HY angegeben, wobei die Vorbewegung mit voll ausgezogenen Linien und die Rückbewegung mit gestrichelter Linie gezeigt ist.

Bei einer Bewegung des Fahrpedals an die Kraftschwelle S und Halten des Fahrpedals an der Kraftschwelle S wird bei der vorliegenden Steuerung ein Fahren bei optimalem Motorwirkungsgrad sichergestellt. Dazu sind im ROM 13 fahrzeugspezifische drehzahlabhängige Droseelklappenkennfelder, wie in Fig. 10 dargestellt, abgespeichert, wobei diese Drosselklappenkennfelder so ausgelegt eind, daß der Fahrpedalstellung an der Kraftschwelle S bei einem Fahrweiseparamster F=0 (für verbrauchsoptimierte Fahrweise) immer jene Drosselklappenstellung zugeordnet ist, die bei der augenblicklichen Motordrehzahl einen optimalen spezifischen Kraftstoffverbrauch (entsprechend der gestrichelten Linie 138 im Motorkennfeld gemäß Fig. 11, das ebenfalls im ROM 13 abgespeichert ist) erbringt. Bei Fahrpedalstellungen bis zur Kraftschwelle S werden durch die Steuerung bzw. das entsprechende Programm im ROM 14 Rückschaltungen unterdrückt, solange nicht eine technische Motormindestdrehzahl unterschritten wird; diese technische Motormindestdrehzahl kann als Funktion von Parametern, wie z.B. der Motortemperatur T, bestimmt werden.

Im oberen Teil des Diagramms von Fig. 9 ist mit einer voll ausgezogenen Linie C weiters für eine bestimmte Motordrehzahl, z.B. n=2250 1/min, der Anstieg des spezifischen

Kraftstoffverbrauchs b (in g/kWh) beim Zurücknehmen des Fahrpedals 25 ohne Hysterese und mit gestrichelter Linie D der Anstieg des spezifischen Kraftstoffverbrauches b mit Hysterese veranschaulicht. Es ist dabei auch ersichtlich, daß bei der Kraftschwelle S der minimale spezifische Kraftstoffverbrauch b gegeben ist. An der Kraftschwelle S entspricht beispielsweise bei einem Fahrweiseparamster F=0 die Fahrpedalstellung sS einer Motordrehzahl n=3000 1/min bzw. bei einem Fahrweissparameter F=1 einer Motordrehzahl von n=3500 1/min.

Bei einer Bstätigung des Fahrpedals über diese Kraftschwelle S hinaus werden den Fahrpedalstellungen wie aus Fig. 9 ersichtlich kontinuierlich ansteigende Motormindestdrehzahlen für die automatischen Rückschaltvorgänge zugeordnst, wobei diese Mindestdrehzahlen im ROM 13 gespeichert sind und wieder vom Fahrweiseparameter F abhängig sein können; beispieisweise entsprschen sie bei leistungsorientierter Fahrweise (Fahrweiseparameter F=1) bei ganz durchgetretenem Fahrpedal annähernd der Drehzahl bei Höchstleistung. Im einzelnen ist in Fig. 9 beispielsweise veranschaulicht, daß einer Stellung, die durch die Linie E angegeben ist, eine Motordrehzahl n=4000 bei F=0 bzw. eine Motordrehzahl n=4500 bei F=1, und der voll durchgetrstenen Fahrpedalstel lung gemäß der Linie E' für F=0 eine Motordrehzahl n=5000 und für F=1 eine Motordrehzahl n=5500 1/min entspricht.

Wenn andererseits der Fahrer bei einem immer kleiner werdenden Leistungebedarf, z.B. beim Bergabfahren, das Fahrpedal vom Schwellwert S immer weiter zurücknimmt, kommt der Motor wie erwähnt in Bereiche mit steigendem spezifischen

Kraftstoffverbrauch b, d.h. mit fallendem Motorwirkungsgrad. Dies soll bei der vorliegenden Steuerung, bei der an sich Hochschaltvorgänge bei der Fahrpedalrücknahme nicht automatisch erfolgen, dem Fahrer durch Anlegen eines haptischen Signals, z.B. in Form von Vibrationen 139, an das Fahrpedal 25 signalisiert werden, wozu beispielsweise der in Fig. 2 gezeigte Vibrator 30 vorgesehen ist, der dann vom Mikroprozsssor 10 über den Auegangekreis 15 angesteuert wird. Dabei setzen die Vibrationen 139 am Fahrpedal 25 mit einer Verzögerung ein, die abhängig vom Fahrweiseparamster F gewählt werden kann - beispielsweise setzt im Fall eines Fahrweiseparameters F=0 für verbrauchsorientierte Fahrweise das Vibrieren früher ein als im Fall des Fahrweiseparameters F=1 für Ieistungeorientierte Fahrweise. Dabei ist es weiters zweckmäßig, wenn, wie in Fig. 9 schematisch durch die schraffierten Bereiche, die diese Vibrationen 139 veranschaulichen sollen, gezeigt ist, die Intensität der Vibrationen mit fallendem Motorwirkungsgrad ansteigt.

Diese Vibrationsauelösung wird aber von der Steuerung zweckmäßig in dem Fall unterdrückt, wenn bereits der höchste Gang eingelegt ist oder aber beim nächsthöheren Gang die der augenblicklichen Drosselklappenöffnung zugeordnete Mindestdrehzahl unterschritten wird.

Die Kraftschwel le S kann anstatt durch eine Feder auch durch einen vom Mikroprozessor 10 gesteuerten elektroraotorischen Aktuator vorgesehen werden, wobei es in diesem Fall möglich ist, die Kraftschwelle S längs des Fahrpedalweges s zu verschieben. In diesem Fall werden die Drosselklappenöffnungen oder Regelstangenstellungen nicht oder praktisch nicht von der Motordrehzahl abhängig den Fahrpedalstellungen zugeordnet, "vielmehr wird die Kraftschwelle vom elektromotorischen Aktuator aufgrund der Ansteuerung durch den Mikroprozessor am Fahrpedalweg s immer dort festgelegt, wo beispielsweise beim Fahrweiseparamster F=0 (also bei verbrauchsoptimierter Fahrweise) bei der jeweiligen Motordrehzahl der optimale Motorwirkungsgrad erreicht wird. Ein solcher Aktuator kann beispielsweise mit dem elektromechanischen Antrieb 30 gemäß Fig. 2 kombiniert sein, er kann jedoch, um etwaige Interferenzen zu vermeiden, als gesonderter Bauteil mit dem Fahrpedal 25 gekoppelt werden, was aber in der Zeichnung, Fig. 2, der besseren übersichtlichkeit wegen nicht veranschaulicht ist. Andererseits könnte im übrigen der elektromechanische Antrieb bzw. Vibrator 30 auch im dem Fahrpedal 25 zugeordneten Pedal-Sollwertgeber 26 integriert werden.

In Fig. 12 ist in einem Flußdiagramm ein Programmodul III veranschaulicht, mit dem Fahrpedal bewegungen gemäß Fig. 9, insbesondere das Halten des Fahrpedals am Schwellenwert 140, erfaßt werden können, und mit dem weiters zeitverzögert beim Zurücknehmen des Fahrpedals 25 Vibrationen als haptische Signale 139 an das Fahrpedal angelegt werden, um den Fahrer dadurch zu signalisieren, daß der Motor in Bereiche mit steigendem spezifischen Kraftstoffverbrauch kommt. Wie bereits erwähnt kann dabei das Unterprogramm III im Anschluß an den Schritt 101 gemäß Fig. 8 durchlaufen werden, bevor zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt wird (siehe auch das Ende des Flußdiagramms von Fig. 12).

Gemäß Fig. 12 erfolgt im Unterprogramm III nach einem Startschritt 140 bei 141 eine Abfrage, ob der Pedalweg s = 0 ist. Wenn ja, wird sodann bei 142 abgefragt, ob von einem vorhergehenden Programmdurchlauf ein vorhergehender Pedalweg s als letzter Wert sA noch gespeichert ist (sA = 0 ?). Trifft dies nicht zu, so wird gemäß Block 143 ein stwaiges haptisches Signal, das noch von früher her anliegt, beendet, und es wird, sofern keine GefälIstrecke vorliegt ausgekuppelt; danach wird zum nachstehend noch erläuterten Schritt 170 weitergegangen. Ist jedoch der Pedalwegwert sA = 0, dann wird sofort zum Schritt 170 weitergegangen.

Wenn bei der Abfrage gemäß 141 das Ergebnis negativ war, d.h. ein Pedalweg s ≠ 0 vorliegt, so wird danach gemäß 144 abgefragt, ob dieser Peda lweg s kleiner ist als jener, bei dem bei der momentanen Motordrehzahl noch ein verbrauchsgünstiger Bstrieb gegeben ist. Trifft dies zu, so wird danach bei 145 abgefragt, ob der momentane Gang 6 noch nicht der größte Gang GG ist. Ist noch nicht der größte Gang eingelegt, so wird gemäß Black 146 die Motordrehzahl nN für den nächsthöheren Gang (G+1) errechnet, und danach wird bei 147 abgefragt, ob diese Motordrehzahl nN kleiner ist als die bei der momentanen Motortemperatur T noch zulässige Motordrehzahl. Trifft dies nicht zu, so wird gemäß Block 148 ein haptisches Signal (HA) mit einer Zeitverzögerung ausgelöst. Danach wird bei 149 abgefragt, ob die Motordrehzahl n noch größer ist als die technische Mindestdrehzahl nmin. Wenn das Ergebnis dieser Abfrage negativ ist, wird bei 150 sodann abgefragt, ob der momentane Gang G nach größer als der erste Gang ist, und wenn nein, wird bei 151 ausgekuppelt und bei 152 die Drosselklappe für einen Leerlauf angesteuert. Danach wird zum Schritt 170 weitergegangen.

Ist dagegen das Ergebnis der Abfrage 150 positiv, d.h. der momentane Gang ein höherer Gang als der erste Gang, ist, so wird bei 153 der nächstniedrige Gang (G-1) eingelegt, und bei 154 erfolgt die Ansteuerung für den Kupplungsvorgang und das Schalten (K+Sch), und mit der Drosselklappe wird die neue Motordrehzahl angesteuert (D=f(G,n)). Sodann wird gemäß Block 155 die Drosselklappe als Funktion des Pedalweges s und der Motordrehzahl n nach dem Kennfeld gemäß Fig. 10 gesteuert.

Wenn bei der Abfrage 149 das Ergebnis positiv ist, d.h. die Motordrehzahl noch größer als die technische Mindestdrehzahl ist, so wird bei 156 dann abgefragt, ob die Motordrehzahl n noch kleiner als die technisch zuläseige Maκimaldrehzahl n maκ ist. Wenn ja, wird danach bei 157 abgefragt, ob der Pedalweg s größer ist als der Pedalweg sS beim Schwellwert S. Trifft dies zu, so wird bei 158 ein neuer Motordrehzahlbereich ns als Funktion des Pedalweges s und des Fahrweissparamsters F bestimmt. Danach wird bei 159 abgefragt, ob die Motordrehzahl kleiner als dieser neue Motordrehzahlbereich ns ist. Wenn ja, wird gemäß Block 160 aus der Fahrgeschwindigkeit v und dem Motordrehzahlbereich ns der neue Gang nG berechnst, und sodann wird gemäß Block 161 ein Kupplungs- und Schaltvorgang ausgelöst, ähnlich wie dies bereits vorstehend für den Block 154 erläutert wurde. In Anschluß daran wird zum nachstehend noch zu beschreibenden Block 169 weitergegangen.

Ist das Abfrageergebnis bei 159 negativ, so wird direkt zu diesem Block 169 übergegangen.

Wenn bei der Abfrage 157 der Pedalweg s kleiner oder gleich dem Pedalweg sS beim Schwellwert S ist, d.h. das Abfrageergebnis bei 157 negativ ist, so wird im Anschluß daran bei 162 abgefragt, ob die Summe der letzten Pedalbewegungen positiv ist, d.h. keine Pedalrücknahmebewegung erfolgt ist. Bei negativem Abfrageergebnis (wenn also eine Pedalrücknahmebewegung erfolgt ist), wird ebenfalls zum Block 169 weitergegangen. Ansonsten wird bei 163 abgefragt, ob die Motordrehzahl n größer als im adaptiven Schaltpunkt SP vorgesehen ist. Wenn nein, wird ebenfalls zum Block 169 weitergegangen, ansonsten wird bei 164 abgefragt, ob die Beschleunigung dv/dt größer als ein gangepezifischer Wert b2 ist. Wenn ja, dann erfolgt gemäß Block 167 ein Hochschalten um zwei Gänge (G=G+2). Ansonsten wird bei 165 abgefragt, ob die Beschleunigung dv/dt größer als ein gangspezifischer Wert bi ist. Wenn nein, wird zum Block 170 weitergegangen, ansonsten wird beim Block 166 der nächsthöhere Gang (G+1) als neuer Gang G festgelegt. Sodann erfolgt gemäß dem Block 168 wiederum der entsprechende Kuppiungs- und Schaltvorgang, mit der entsprechenden Drosselklappensteuerung.

Danach wird gemäß Block 169 die Drossel klappe wieder nach dem Pedalweg s und der Motordrehzahl n (siehe Kennfeld von Fig. 10) gesteuert, und gemäß Block 170 wird der letzte Pedalweg als Wert sA gespeichert. Danach wird wieder zum Hauptprogramm 0 zurückgekehrt.

Im Fall, daß bei den Abfragen 144 oder 145 das Ergebnis negativ oder bei der Abfrage 147 das Ergebnis positiv war, wird vor der Oberprüf ung der Motordrehzah 1 im Vergleich zur Mindestdrehzahl und Maximaldrehzah 1 (Abfragen 149 und 156) das zuvor bei einem Programmdurchlauf bereits ausgelöste haptische Signal beendst (HE beim Block 171).

Aus Fig. 4 ergibt sich, daß der Bremspedalansprech- oder -berührungssensor 17 (Fig. 2), der gleichzeitig der Bremslichtschalter sein kann, und aus Sicherheitsgründen, für den Fall von Bremsversagern, auch der Sensor 18 (Fig. 2) für ein ganz durchgetrstenes Bremspedal immer Vorrang gegenüber allen Fahrpedalsignalen haben; dies wird vorzugsweise auch entsprechend für den Bremsdrucksensor 21 (Fig. 2) vorgesehen, was in Fig. 4 allerdings nicht näher gezeigt ist - es wäre hiefür nur eine zusätzliche Abfrage ähnlich den Abfragen 61 und 62 im Programmodul einzubauen. Damit wird eine Fehlbedienung durch den Fahrer bei gleichzeitiger Bstätigung von Fahrpedal und Bremspedal wirkungelos gemacht, da dann die Signaie des Fahrpedals von der Steuerung ignoriert werden. Dabei wird zweckmäßig vorgesehen, daß bei einem Ausfall des Bremssystems, wenn das Bremspedal bis zum Anschlag durchgetreten wird (was vom Sensor 18 gemeldst wird), das Bremspedal-Endanschlagsignal automatisch einen Schaltvorgang in den Höchstdrehzahlbereich auslöst, um damit eine maximale Motorbremswirkung zu erzielen.

Auch können Rückschaltvorgänge immer dann ausgelöst werden, wenn sich das Fahrzeug auf einer Talfahrt befindet, oder wenn im hohen Geschwihdigkeitsbereich gefahren wird und die Bremsen heiß werden. Dabei wird von der Steuerung gemäß einem zusätzlichen, nicht näher veranschaulichten Unterprogramm der für den Beladezustand oder das Gewicht des Fahrzeuges beim jeweiligen Gefälle, für die übernahme eines entsprschenden Anteiles der Bremsleistung notwendige Motordrehzahlbereich, z.B. als Funktion des Bremsdruckes, der Fahrgeschwindigkeit und der Fahrzeugverzögerung, weiters eines gangabhängigen fahrzeugepezifischen Parameters und der Bremstemperatur im Mikroprozessor 10 berechnet; aufgrund dieser Berechnung wird der erforderliche Getriebegang festgelegt, und nach öberprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im errechnsten Gang, ähnlich wie dies anhand der Fig. 6 und 8 erläutert wurde, wird der. Rückschaltvorgang ausgelöst, um so die gewünschte Motorbremeleistung zu erreichen. Bei höheren Bremstemperaturen wird dabei die Motordrehzahl für die Festlegung des Getriebeganges zusätzlich angehoben, um den Anteil der Bremsleistung durch den Motor zu erhöhen. Eine Gefällstrecke kann vom Mikroprozessor beispielsweise dadurch festgestellt werden, daß überprüft wird, ob die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Zeit, dv/dt, größer als ein gangspezifischer verspeicherter negativer Paramsterwert ist, oder aber dadurch, ob bereits während der Einleitung des Auskupplungevorganges die zweite Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit v nach der Zeit t positiv wird.

Eine derartige Feststellung von Gefällstrecken ist für den Fall von Bedeutung, daß bei Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage vom Mikroprozessor 10 festgestellt wird, daß eine bestimmte Motormindestdrehzah 1 noch überschritten ist; in diesem Fall wird der ansonsten normalerweise vorgesehene Auskupplungsvorgang unterdrückt, um damit ein Ansteigen der Fahrzeugbeschleunigung (bzw. eine Verminderung der Fahrzeugverzögerung) beim Zurücknehmen des Fahrpedals in die Nullage auszuschließen; wird danach das Bremspedal betätigt und wieder freigegeben, so wird wie nach jeder Freigabe des Bremspedals ein Auskupplungsvorgang ausgelöst, um auf Gefällstrecken Beschleunigungevorgänge auch ohne Motorleistung zu ermöglichen. Dies trägt ebenfalls zur Kraftstof feinsparung bei.

Im gerade beschriebenen Fall der Bewegung des Fahrpedals in die Nullage und Unterdrückung des Auskupplungsvorganges wird vorzugsweise, wenn unmittelbar vor einer neuen Fahrpedalbstätigung noch eine Fahrzeugbeschleunigung festgestellt wurde (dv/dt > 0), also auf einer Gefällstrecke, bei der das Fahrzeug bei dem bisher eingelegten Gang trotz des Motorschlsppmomentes noch beschleunigte, unabhängig von dem ansonsten die Gangwahl bestimmenden ersten zumihdest annähernden Ruhspunkt (U gemäß Fig. 3) des Fahrpedals 25 nach einer Pedal-Nullage vom Mikroprozessor 10 (Fig. 2) ein etwaiger Hochschaltvorgang (aufgrund dieses Punktes U) aus Sicherheitegründen unterdrückt.

Mit Programmodulen ganz analog den anhand der Fig. 6 und 8 erläuterten kann schließlich der Mikroprozessor eine Steuerung des Antriebsstranges im Sinne von Auslösungen von Schaltvorgängen aufgrund von ruckartigen Bremspedalbstätigungen vorsehen. Dabei werden kurze Bremsdruckreduzierungen, also Bremspedalbewegungen über einen vorgegebenen Mindesthub hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, als Hochschalt-Bef eh issigna l e des Fahrers selektiv erfaßt, und umgekehrt werden kurze Bremsdrucksteigerungen, also Vor- und Rückbewegungen des Bremspedals über einen Mindesthub hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, als Rückschalt-Steuerbefehle des Fahrers erkannt. Da die hiefür vorgesehenen Programmodule völlig analog den Programmodu l en gemäß Fig. 6 und 8 sind, kann sich eine weitere Erläuterung hievon erübrigen. Selbstverständlich werden auch in diesem Fall der selektiven Erfassung von ßremspedalbewegungen die entsprechenden Schaltvorgänge erst nach Überprüfung der Zuläseigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang sowie weiters, im Fall von Hochschaltvorgängen, auch nach überprüfung der Angemessenheit des neuen Ganges in bezug auf Gefälle und Bremstemperatur ausgelöst.

Damit werden dem Fahrer speziell auf Gefällstrecken auch während der Bremspedalbstätigung vorausschauende Schaltvorgänge ermöglicht.

Inegesamt ergibt sich somit beim beschriebenen Ausführungebeispiel, daß abgesehen von den ohne Eingriff des Fahrers erfolgenden vollautomatischen Schaltvorgängen durch den Fahrer willkürlich Schaltvorgänge entweder durch ruckartige Bewegungen des Fahrpedals oder aber Bremspedals oder durch kurzes Zurücknehmen des Fahrpedals in die Nullstellung und anschließende Bewegung des Fahrpedals in eine ungefähre Ruhestellung ausgelöst werden. Andererseits werden die bisher üblichen automatischen Hochschaltvorgänge bei der Rücknahme des Fahrpedals unterdrückt, solange die Motordrehzahl unterhalb eines Grenzwertes bleibt, und der sich verschlechternde Motorwirkungegrad wird dem Fahrer durch Aniegen eines haptischen Signals am Fahrpedal signalisiert, damit er entsprschend reagieren kann.

Es ergibt sich demgemäß eine Erhöhung der Fahrsicherheit durch die Freihaltung des visuellen Kanals des Fahrers für die Beobachtung des Verkehrsraumes und durch die Vermeidung der Notwendigkeit zur Beobachtung von optischen Anzeigen, wie beispielsweise Drehzahlmesser und Kraftstoffverbrauchsanzeiger, sowie durch die Automatisierung von Vorgängen und das Anlegen des haptischen Signals am Fahrpedal, was es erlaubt, rasch und sicher, ohne Beeinträchtigung der notwendigen Beobachtung des Verkehrsgeschehens, zu reagieren. Eine weitere Erhöhung der Sicherheit ergibt eich durch das automatische Zurückschalten bei Talfahrten und im hohen Geschwindigkeitsbereich, bei großen Bremsverzögerungen (bei Heißwerden der Bremsen) und Ietztlich auch beim Versagen der Betriebsbremse. Ein Ausfallen der Bremsen durch überhitzung wird dadurch praktisch ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Kraftstoffeinsparmög lichkeit durch das Vorsehen einer größeren Gangzahl mit extremer Overdrive-Spreizung und der automatischen verbrauchsoptimierten Gangwahl; weiters ist auch vorteilhaft, daß die vorliegende Steuerung promlemlos an die verschiedensten Fahrzeugtypen und individuel len Anforderungen ohne Änderung der Elektronikbauteile, allein durch die Anpassung der ROMs 13 und 14 gemäß Fig. 2, angepaßt werden kann. Dadurch wird eine preiswerte Großserienproduktion der Elektronik ermöglicht. Damit wird in der Folge auch für leistungeschwächere Fahrzeuge, mit kleinem Hubraum, sowohl aus technischen Gründen (da keine Fahrleistung eingebüßt wird und auch kein wesentliches Mehrgewicht in Kauf genommen werden muß) als auch aus preislichen Gründen eine Schaltautomatik mit der beschriebenen Steuerung realieierbar und einnvoll.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die beschriebene Erfindung ist bei allen Kraftfahrzeugen, sowohl bei PKW als auch bei LKW, anwendbar. Die wirtschaftliche Voraussstzung ist durch ein positives Kosten-Nutzenverhältnis gegeben. Diese wird, insbesondere bei PKW, durch eine weitgehende Realisierung des Kraftstoff-Einsparpotentials bei Konstantfahrt durch Overdrivegänge und in Beschieunigungs- und Schubphasen durch die drehsahlabhängige verbrauchsoptimierte Steuerung der Drosselklappe bzw. Regelstange, den optimalen mechanischen Wirkungsgrad des Stirnradgetriebes und weitere Maßnahmen erreicht.

Wesentlich ist dabei auch, daß die Akzeptanz durch die Fahrer gesichert erscheint, da erstmals bei einem PKW-Automatikgetriebe gegenüber einem Handschaltgetriebe kein Leistungeverlust eintritt und erstmals vorausschauende korrektive Eingrif fsmöglichkeiten des Fahrers bei der Gangwahl über das Fahrpedal möglich sind.

Durch die Möglichkeit der problemlosen Anpassung der erfindungsgemäßen Steuerung an verschiedenste Fahrzeugtypen ohne Änderung der Hardware, allein durch das Einlesen der verschiedenen Kennfelder und Parameter, sowie durch die steigende Leistungsfähigkeit der Mikroprozessoren und Peripherbausteine ist eine Großserienproduktion zu marktakzsptablen Preisen problemlos möglich. Bei LKW mit feinstufigen Vielgang-Automatik-Gruppengetrieben, wie eie bereits in Verwendung sind, kann damit einerseits auch bei rechnergesteuerter selbsttätiger Auelöeung der Gangwechselvorgänge die Schalthäufigkeit auf das notwendige Maß reduziert werden, andererseits sind dem Fahrer erstmals vorausschauende Eingriffe in die Gangwahl über das Fahrpedal und auf Gefällstrecken mittels Bremspedal möglich. Dabei erfolgt bei Talfahrt die Auslösung der erforderlichen Rückschaltvorgänge und die Rstarderbetätigung, wenn vom Fahrer nicht bereits vorausschauend ausgelöst, grundsätzlich vollautomatisch. Damit wird menschliches Fehlverhalten ausgeschlossen, was sicherlich insbesonders bei Omnibussen und schweren LKW-Zügen ein ganz wesentlicher Beitrag für die Verbesserung der Verkehrssicherheit ist.

INTERNATIONALE ANMELDUNG VERÖFFENTLICHT NACH DEM VERTRAG ÜBER DIE INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT AUF DEM GEBIET DES PATENTWESENS (PCT)

(51) Internationale Patentklassifikation 4 : (11) Internationale Veröffentlichungsnummer: WO 89/ 03 B60K 41/04, F16H 5/40 AI (43) Internationales

Veröffentlichungsdatum 20. April 1989 (20.04.

(21) Internationales Aktenzeichen: PCT/AT88/00080 (81) Bestimmungsstaaten: AT (europäisches Patent), BE (europäisches Patent), CH (europäisches Pate

(22) Internationales Anmeldedatum: DE (europäisches Patent), DK, FI, FR (europäisc

11. Oktober 1988 (11.10.88) Patent), GB (europäisches Patent), IT (europäisc Patent), JP, LU (europäisches Patent), NL (euro sches Patent), NO, SE (europäisches Patent), US.

(31) Prioritätsaktenzeichen: A 2680/87

(32) Prioritätsdatum: 12. Oktober 1987 (12.10.87) Veröffentlicht

Mit internationalem Recherchenbericht.

(33) Prioritätsland: AT

(71) Anmelder (für alle Bestimmungsstaaten ausser US): AU¬

TO POLLY GESELLSCHAFT M.B.H. [AT/AT]; Wiener Straße 36, A-2620 Neunkirchen (AT).

(72) Erfinder; und

(75) Erfinder/Anmelder (nur für US) : POLLY, Johann [AT/ AT]; Wiener Straße 36, A-2620 Neunkirchen (AT).

(74) Anwälte: SONN, Helmut usw.; Riemergasse 14, A-1010 Wien (AT).

(54) Title: PROCESS AND DEVICE FOR CONTROLLING A MOTOR VEHICLE TRANSMISSION LINE

(54) Bezeichnung: VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR STEUERUNG EINES KRAFTFAHRZEUG- A TRIEBSTRANGES

(57) Abstract

MSR

The invention concerns a control for a transmission line for motor vehicles with an electronic engine-power control and an automatic gearbox. In addition, in order to adjust an accelerator pedal (25) which acts as a power control ele- ment, its movements and those of the brake pedal (16) are monitored by a Computer (10), and predetermined movement sequences are selectively recorded in the form of direct gear selection control instructions by the driver, in order to in- itiate gear-changing, if necessary, after verification of the ad- missibility of the new gear. Automatic changing-up is inhibi- ted on release of the accelerator pedal, provided that the engine speed remains below a predetermined maximum speed which depends on the characteristics of the engine. Movements of the accelerator pedal (25) are also indirectly controlled by the Computer (10).

(57) Zusammenfassung

Es wird eine Steuerung eines Antriebsstranges für Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Motorleistungssteuerun und einem Automatikgetriebe beschrieben, bei der zusätzlich zur Stellung eines als Leistungssteuerorgan dienenden Fah pedals (25) auch dessen Bewegungen wie auch jene des Bremspedals (16) von einem Rechner (10) überwacht und vorgeg bene Bewegungsabläufe als unmittelbare Fahrer-Gangwahlsteuerbefehle selektiv erfaßt werden, um gegebenenfalls Gan wechselvorgänge - nach Überprüfung der Zulässigkeit des neuen Ganges - auszulösen; automatische Hochschaltvorgäng werden bei Rücknahme des Fahrpedals, solange die Motordrehzahl unterhalb einer vorgegebenen motortechnische Höchstdrehzahl bleibt, unterdrückt. Andererseits werden Bewegungen des Fahrpedals (25) vom Rechner (10) indirekt b einflußt.

LEDIGLICH ZUR INFORMAHON

Code, die zur Identifizierung von PCT-Vertragsstaaten auf den Kopfbogen der Schriften, die internationale

Anmeldungen gemäss dem PCT veröfientlichen.

AT Österreich FR Frankreich MR Mauritanien

AU Australien GA Gabun MW Malawi

BB Barbados GB Vereinigtes Königreich NL Niederlande

BE Belgien HU Ungarn NO Norwegen

BG Bulgarien rr Italien RO Rumänien

B Benin JP Japan SD Sudan

;BR Brasilien KP Demokratische Volksrepublik Korea SE Schweden

CF Zentrale Afrikanische Republik KR Republik Korea SN Senegal

CG Kongo I Liechtenstein SU Soviet Union

-CH Schweiz LK Sri Lanka TD Tschad

CM Kamerun U Luxemburg TG Togo

DE Deutschland, Bundesrepublik MC Monaco US Vereinigte Staaten von Amerika

DK Dänemark MG Madagaskar

FI Finnland ML Mali

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug- Antriebstranges

Gebiet der Erfindung

Weiters bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens mit zumindest einem, einem Fahrpedal als Leistungssteuerorgan zugeordneten, dessen Stellung erfassenden Sollwertgeber für die Fahrleistung, mit dem eine Prozessor-Steuereinheit verbunden ist zur Ermittlung eines geeigneten Ganges und zur automatischen Steuerung von Gangwechselvorgängen, wobei die Prozessor-Steuereinheit weiters eingangsseitig mit einer Speichereinrichtung für Kenndaten des Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem dem Bremspedal zugeordneten Sensor und mit Betriebsdaten, wie Motordrehzahl, Motortemperatur, Fahrgeschwindigkeit, Kupplungsstellung und Gangkennung, erfassenden Sensoren sowie ausgangsseitig mit einem Ausgangskreis zur Ansteuerung des Getriebes, der Kupplung und der Motor-Drosselklappe bzw.-Regelstange verbunden ist.

Stand der Technik

Bekannt ist andererseits auch eine elektronische Motorleistungssteuerung, wobei als Leistungssteuerorgan das "elektronische" Fahrpedal dient, dessen Stellung jeweils durch einen Sensor, den Sollwertgeber für die Fahrleistung, erfaßt und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird. Dieses Fahrpedalstellungssignal gelangt, üblicherweise zusammen mit weiteren Sensorsignalen, wie insbesondere solchen, die Informationen über die Motordrehzahl, die Fahrgeschwindigkeit, die Kennung für den momentan eingelegten Gang, die Motortemperatur und dergl. Betriebsdaten enthalten, über einen Eingangskreis, in dem beispielsweise eine Analog/Digital-Umwandlung der Signale sowie eine entsprechende Aufbereitung erfolgt, zu einem Mikroprozessor, der dann aufgrund dieser Signale über einen Ausgangskreis mit einer Leistungselektronik einen elektrischen Stellmotor ansteuert, der die Drosselklappe oder den Einspritzpumpen-Verstellhebel bzw. die Regelstange bstätigt. Mit einer solchen Elektronik können auch weitere Funktionen erfüllt werden, wie z.B.

Leerlaufstabilisierung, Drehzahlbegrenzung, Antriebsschlupf-und Schleppmomentregelung, Fahrgeschwindigkeitsregelung (sog. "Tempomat"), Ruckregelung ("Bonanza-Schwingung"), Progressionskennung und elektronische Lupe, und dergleichen. Schließlich sind auch elektronisch gesteuerte, mit elektromotorischen Wegstellern oder pneumatisch mit Unterdruck betätigte mechanische Trockenkupplungen mit Lagerückmeidung bekannt, wobei die Ansteuerung ebenfalls über einen Mikroprozessor samt nachgeschalteter Leistungselektronik erfolgt. Dabei wird automatisch bei jedem Gangwechsel ausgekuppelt, weiters dann, wenn die Motordrehzahl unter eine Mindestdrehzahl absinkt, bzw. in den oberen Gängen, wenn das Fahrpedal in der Nullstellung ist. Das Wiedereinkuppeln wird beim "Gasgeben" gangabhängig gesteuert. Beim Bremsen erfolgt ein Einkuppeln bremsdruckabhängig. Damit wird die Schubabschaltung zur Kraftstoffeinsparung ausgenutzt. Beim Anfahren erfolgt das Einkuppeln drehzahlabhängig derart, daß der Motor bei einer entsprschenden Fahrpedalstellung immer im Drehzahlbereich des maximalen Motordrehmomentes bleibt und die Schleifzeit durch Zwangseinkuppeln begrenzt ist. Beim Schalten erfolgt das Einkuppeln zeitlich in Abhängigkeit von den einzelnen Gängen und von der Stellung des Fahrpedals. Bei Stillstand des Fahrzeuges und laufendem Motor wird bei einer Betätigung des Fahrpedals nur dann eingekuppelt, wenn ein Anfahr- oder Rückwärtsgang eingelegt ist.

Von Nachteil ist bei den bekannten Antriebsstrang-Steuerungen, daß die für eine Verbrauchsoptimierung notwendige Gangzahl und Overdrivespreizung bei allen bisher bekannten automatischen Gangsteuerungen zu so hoher Schalthäufigkeit führt, daß eine praktische Anwendung bisher nicht denkbar war. Dem Rechner fehlt bei den bekannten Steuerungen jede Informationsmöglichkeit über die voraussichtliche weitere Entwicklung des Leistungsbedarfes. Vom Rechner werden daher beim Zurücknehmen des Fahrpedals bei kurzzeitiger Geschwindigkeitsreduktion z.B. in der Kolonne, vor überholvorgängen oder vor Kreuzungen sehr oft vollkommen unnötige Hochschaltvorgänge ausgelöst, wodurch dann nach kurzer Zeit wieder Rückschaltvorgänge notwendig werden. Andererseits werden bei Beschleunigungsvorgängen z.B. durch ein nur um 1 mm zu weites Durchtreten des Fahrpedals sehr oft auch unnötige Rückschaltvorgänge ausgelöst. Eine ausreichende Beschleunigung wäre oft auch im höheren Gang bei kleinerer Motordrehzahl, höherem Drehmoment und damit besserem Motorwirkungsgrad und geringerer Geräuschentwicklung ohne Schaltvorgang erzielbar.

Offenbarung der Erfindung

Mehr im einzelnen ist es daher Ziel der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, wobei der Fahrer auf einfache und risikolose Weise die Möglichkeit hat, vorausschauend vorsorgliche Schaltvorgänge unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanforderung auszulösen, andererseits unnötige Schaltvorgänge unterdrückt werden, wobei nichtsdestoweniger die durch das Kraftfahrzeug, insbesondere seinen Antriebsstrang, gegebenen, in einem Speicher gespeicherten Parameter und Kennwerte (Kennfeider) Berücksichtigung finden, etwa um Grenzdrehzahlen nicht zu überschreiten, und wobei ein möglichst geringer Kraftstoffverbrauch gewährleistet werden soll.

In entsprschender Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs angeführten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessor-Steuereinheit ein Modul zur laufenden Überwachung der Bewegung des Fahrpedals sowie vorzugsweise auch des Bremspedals und selektiven Erfassung bestimmter, vorgegebener Bewegungsabläufe als unmittelbare Fahrer-Gangwahlsteuerbefehle enthält.

Erfindungsgemäß werden somit, anders als beim Stand der Technik, selektive Analysen von Pedalbewegungsabläufen durchgeführt und aufgrund dieser exakten Analysen der bestimmten Pedalbewegungen gegebenenfalls Gangwechselvorgänge ausgelöst, so daß der Fahrer direkt und vollkommen unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanforderung bzw. Drosselklappen- oder Regelstangenstellung bereits vorausschauend und willkürlich Schaltvorgänge auslösen kann. Es wird also der Fahrer, der die Verkehrssituation im voraus überblickt, als fallweise wirkendes Korrektiv in die Steuerung miteinbezogen, wobei ein gleitender Übergang von der Automatik zum Fahrer und umgekehrt sichergestellt ist. Im Hinblick auf die anzustrebende Kraftstoffeinsparung ist eine derartige Steuerung besonders vorteilhaft in Verbindung mit Getrieben mit höheren Gangzahlen und großer Overdrive-Spreizung, wie etwa bei einem automatischen Stirnrad-Synchron-Getriebe für PKW mit fünf oder sechs Getriebegängen und großer Overdrive-Spreizung, oder bei lastschaltbaren Doppelkupplungs-Getrieben, etwa für Sportwagen; ebenso kann bei feinstufigen Vielgang-Gruppengetrieben für LKW auch bei vollautomatischer Auslösung der Schaltvorgänge durch die erfindungegemäße Steuerung die Schalthäufigkeit auf ein vernünftiges Ausmaß reduziert werden. Vor allem kann auch der LKW-Fahrer damit Schaltvorgänge bereits vorausschauend allein mit dem Fahr- oder Bremspedal auslösen. Von besonderem Vorteil ist es erfindungsgemäß, wenn bei einem Fahrpedal-Bewegungsablauf, bei dem das Fahrpedal bei rollendem Kraftfahrzeug aus der Nullstellung in eine erste zumindest annähernde Ruhestellung gebracht wird, in der die Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung einen vorgegebenen Wert unterschreitet, der dieser Fahrpedal-Ruhestellung zugeordnete Motordrehzahlbereich aufgrund von hiefür gespeicherten Kennwerten ermittelt wird, wobei vorzugsweise bereits während der Pedalbewegung die der jeweiligen Fahrpedalstellung zugeordnste Motordrehzahl kontinuierlich, spätestens aber im Augenblick der ersten Fahrpedal-Ruhestellung angesteuert wird, und wobei abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit der zugehörige Gstriebegang ermittelt und der Schalt- und Einkupplungsvorgang ausgelöst wird, wonach die Motorleistung wieder durch die Drosselklappen- oder Regelstangenstellung primär abhängig von der Fahrpedal-Stellung gesteuert wird.

Der Fahrer hat also jederzeit, insbesondere nach Roll- oder Bremsvorgängen, die Möglichkeit, nach einer kurzen Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage durch die anschließende Wahl der Fahrpedalstellung den Motordrehzahlbereich und damit jenen Getriebegang zu wählen, der bei der augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit diesem Drehzahlbereich entspricht. Im Anschluß an eine derartige Gangwahl sind dann in an sich bei der Motorleistungssteuerung bekannter Weise den Fahrpedalstellungen wieder Motordrehmomente durch Steuerung der Drosselklappe bzw. Regelstange zugeordnet.

Mit Vorteil ist es dabei auch möglich, daß aus der Geschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedals aus der Nullstellung in die erste zumindest annähernde Ruhestellung ein den Fahrstil des Fahrers angebender, z.B. die Schaltdrehzahlen und/oder Motordrehmomentgrenzen beeinflussender Fahrweiseparameter ermittelt wird. Aufgrund der erstsn Ruhestellung kann auch die Motordrehzahl für den Anfahrvorgang festgelegt werden; es können auch noch weitere, nachstehend zu erläuternde Vorgänge abhängig von diesem Fahrweiseparamster gesteuert werden.

An sich ist es möglich, eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrweiseparamster, beispielsweise eine kontinuierliche Wertreihe, z.B. auf Basis der ersten Ruhestellung und/oder der Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung, zu definieren; es hat sich aber als ausreichend und im Hinblick auf die Vereinfachung der Steuerungsvorgänge zweckmäßig erwiesen, wenn nur zwei Fahrweissparamster vorgesehen werden. Demgemäß ist es besonders vorteilhaft, wenn bei einer gemittelten Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung, die höher als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert ist, ein Fahrweissparamster für leistungsorientierte Fahrweise bestimmt wird, bei dem höhere Schaltdrehzahlen und/oder Motordrehmomentgrenzen festgelegt werden als bei einem ansonsten, bei einer gemittelten Geschwindigkeit der Fahrpedal bewegung kleiner als der vorgegebene Geschwindigkeitswert, bestimmten Fahrweiseparamster für verbrauchsoptimierte Fahrweise.

Da die Bewegungen des Fahrpedals laufend überwacht und selektiert werden, kann im Zuge dieser laufenden Überwachung auch ohne weiteres der Fahrweiseparameter laufend aktualisiert werden, wozu es von besonderem Vorteil ist, wenn der Fahrweiseparameter nach jeder Bewegung des Fahrpedals in die Nullstellung und aus dieser in die erste zumindest annähernde Ruhestellung neu ermittelt wird.

Es ist auch günstig, wenn bei einer Bewegung des Fahrpedals in die Nullstellung im Falle von Gefällstrecken, solange die Motordrehzahl eine vorgegebene Mindestdrehzahl überschreitet, der ansonsten vorgesehene Auskupplungsvorgang unterdrückt wird, um damit ein Ansteigen der Fahrzeugbeschleunigung oder eine Verminderung der Fahrzeugverzögerung beim Zurücknehmen des Fahrpedals in die Nullage auszuschließen. Eine Gefällstrecke kann dabei von der Steuerung z.B. durch Abfragen, ob die zeitliche Änderung der Fahrgeschwindigkeit vor dem Auskupplungsvorgang größer als ein gangspezifischer verspeicherter negativer Parameterwert ist, oder ob während eines bereits eingeleiteten Auskupplungsvorganges die zweite Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zeit positiv wird, bestimmt werden.

Kommt es in diesem Fall der Unterdrückung des Auskupplungsvorganges zu einer Bremspedalbetätigung, so ist es weiters vorteilhaft, wenn nach Beendigung des Bremsvorganges und Freigabe des Bremspedals ein Auskupplungsvorgang ausgelöst wird, um auf Gefällstrecken Beschleunigungsvorgänge auch ohne Motoirleistung zu ermöglichen. Damit kann auch hier eine Kraftstoffeinsparung erreicht werden.

Von Vorteil ist es aus Sicherheitsgründen weiters auch, wenn bei Bewegung des Fahrpedals aus der Nullstellung, mit unterdrücktem Auskupplungsvorgang, in die erste zumindest annähernde Ruhestellung unabhängig von dieser ansonsten die Sangwahl bestimmenden Ruhestellung ein Hochschaltvorgang unterdrückt wird.

Für einen willkürlichen Gangwechsel hinauf oder hinunter bei einer die Verkehrssituation im voraus überblickenden Fahrweise ist es von besonderem Vorteil, wenn eine Hin- und Herbewegung des Fahrpedals über einen vorgegebenen Mindesthub hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als willkürlicher Gangwechsel-Steuerbefehl erfaßt wird, wobei eine Rück- und Vorbewegung des Fahrpedals als Hochschalt-Steuerbefehl und eine Vor- und Rückbewegung des Fahrpedals als Rückschalt-Steuerbefehl erfaßt und ein Gangwechsel nach rechnerischer Überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst wird.

In entsprechender Weise kann bei einem Bremsvorgang mit Vorteil vorgesehen werden, daß die Bewegungen des Bremspedals durch Überwachung des Bremsdruckverlaufs erfaßt werden, und daß eine vorübergehende Druckreduzierung um einen vorgegebenen Mindestbetrag innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Hochschalt-Steuerbefehl und eine vorübergehende Druckerhöhung um einen vorgegebenen Mindestbetrag innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Rückschalt-Steuerbefehl selektiv erfaßt wird, wobei ein Gangwechsel nach rechnerischer Überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst wird.

Dabei ist es weiters aus Sicherheitsgründen, um ein Heißwerden der Bremsen zu verhindern, besonders günstig, wenn vor der Auslösung des Gangwechseis bei Erfassung eines Hochschalt- Steuerbefehls zusätzlich noch die Zulässigkeit des neuen Ganges in bezug auf die Bremstemperatur und/oder ein stwaiges Gefälle überprüft wird.

Eine im Hinblick auf die angestrebte Kraftstoffverbrauchsoptimierung besonders vorteilhafte Ausführungsform ist sodann dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Bewegungsablauf des Fahrpedals, bei dem das Fahrpedal in eine vorgegebene, durch Wirksamwerden einer Kraftschwelle erkennbare Stellung bewegt und in dieser Stellung gehalten wird, gegebenenfalls bei einem Fahrweiseparameter für verbrauchsoptimierte Fahrweise, die Drosselklappe bzw. Regelstange in Entsprechung zur Motordrehzahl laufend so angesteuert wird, daß der für die jeweilige Motordrehzahl optimale spezifische Kraftstoffverbrauch gemäß dem Motorkennfeld erreicht wird. Dabei wird zweckmäßig vorgesehen, daß fahrzeugspezifische, drehzahlabhängige Drosselklappenkennfelder abgespeichert werden, aufgrund deren von der Steuerung der Fahrpedalstellung an der Kraftschwelle der Motordrehzahl immer jene Drosselklappenöffnung zugeordnet wird, die bei der augenblicklichen Motordrehzahl den optimal spezifischen Kraftstoffverbrauch entsprechend dem ebenfalls verspeicherten Motorkennfeld sichert. Von der Steuerung werden dabei Rückschaltungen bei Fahrpedalstellungen bis zur Kraftschwelle unterdrückt, es sei denn, es wird eine als Funktion von Paramstern bestimmte technische Motormindestdrehzahl unterschritten, oder es ist bei Vorhandensein einer "Tempomat"- Geschwindigkeitsregelung diese Geschwindigkeitsregelung aktiviert (bei der dann die Schaltvorgänge nicht unterdrückt werden). Hingegen ist es vorteilhaft, wenn bei einer Bewegung des Fahrpedals über die Kraftschwellen-Stellung hinaus den Fahrpedalstellungen kontinuierlich ansteigende Motormindestdrehzahlen zugeordnet werden, wobei diese kontinuierlich ansteigenden Motormindestdrehzahlen für die automatischen Rückschaltvorgänge vorgesehen und abgespeichert sind; sie können dabei auch vom Fahrweiseparameter abhängig sein, wobei bei einem Fahrweissparameter für leistungsorientierte Fahrweise die Motormindestdrehzahl bei ganz durchgetretenem Fahrpedal annähernd der Drehzahl bei Höchstleistung entsprechen kann.

Eine hohe Kraftstoffeinsparung kann andererseits auch erzielt werden, wenn die Stellung, in der die Kraftschwelle wirksam wird, in Entsprechung zur Drosselklappen- oder Regelstangenstellung so verändert wird, daß bei der jeweiligen Motordrehzahl der optimals Motorwirkungsgrad erhalten wird. In diesem Zusammenhang wird zweckmäßig vorgesehen, daß zur Erzielungder Kraftschwelle für das Fahrpedal ein von der Prozessor-Steuereinheit angesteuerter Aktuator vorgesehen ist.

Von Vorteil ist es auch, wenn bei einer Rücknahme des Fahrpedals und Unterdrückung der automatischen Hochschaltvorgänge der laufend ungünstiger werdende Motorwirkungsgrad dem Fahrer durch Anlegen eines haptischen Signals, bsispielsweise in Form von laufend stärker werdenden Impulsen oder Vibrationen, an das Fahrpedal signalisiert wird. In entsprechender Weise wird zweckmäßig vorgesehen, daß dem Fahrpedal zur Anlegung der haptischen Signale ein von der Prozessor-Steuereinheit angesteuerter elektromechanischer Antrieb, vorzugsweise ein Vibrator, zugeordnet ist. Sofern der oben erwähnte Aktuator (für die Kraftschwelle) vorhanden ist, kann mit Vorteil auch dieser Aktuator als Signalgeber für die haptischen Signale eingesetzt werden.

Diese haptischen Signale werden dann, wenn der Pedalweg Null ist, weiters, wenn bereits der höchste Gang eingelegt ist, und dann, wenn die Motordrehzahl bei der augenblicklichen Motortemperatur im höheren Gang für einen ruckfreien Betrieb bereits zu klein wird, unterdrückt.

Um den Fahrer nicht frühzeitig zu irritieren, ist es auch zweckmäßig, wenn das haptische Signal mit einer Zeitverzögerung an das Fahrpedal angelegt wird, wobei die Zeitverzögerung und/oder die Signalintensität gegebenenfalls abhängig von einem Fahrweiseparameter gewählt wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist sodann dadurch gekennzeichnet, daß vor der selektiven Erfassung der vorgegebenen Bewegungsabläufe jeweils auf das Vorliegen von Signalen von Sensoren für den Bremsdruck, für das Ansprechen des Bremspedals und für ein in seine Endstellung bewegtes Bremspedal geprüft wird, wobei bei Vorliegen derartiger Sensorsignale die selektive Erfassung der Bewegungsabläufe des Fahrpedals unterdrückt wird und bei Talfahrten sowie gegebenenfalls in einem Geschwindigkeitsbereich oberhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitswertes bei heißen Bremsen auch in der Ebene Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

In entsprschender Weise ist eine Ausführungsform dsr erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch gekennzeichnst, daß die Prozessor-Steuereinheit an vorrangigen Eingängen mit einem Bremsdrucksensor, einem Bremspedal-Berührungssensor sowie einem die ganz durchgedrückte Position des Bremspedals erfassenden Sicherheits-Sensor verbunden ist.

Bei dieser Ausführungsfarm haben somit der Bremsdrucksensor, der Bremspedalansprech- oder -berührungssensor (der gleichzeitig der Bremslichtschalter sein kann) und aus Sicherheitsgründen für den Fall von Bremsversagern der Senor für das ganz durchgetretene Bremspedal grundsätzlich immer Vorrang gegenüber allen Fahrpedalsignalen, und aufgrund ihrer Signale werden bei Talfahrten sowie im hohen Geschwindigkeitsbereich bei heißen Bremsen auch in der Ebene Rückschaltvorgänge ausgelöst. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn für die Auslösung der Rückschaltvorgänge der Motordrehzahlbereich als Funktion des Bremsdruckes, der Fahrgeschwindigkeit, des bisher eingelegten Ganges, der Fahrzeugverzögerung und der Bremstemperatur rechnerisch ermittelt und anhand dessen der erforderliche Getriebegang festgelegt sowie die Zulässigkeit der Motordrehzahl im ermittelten Gang überprüft wird.

In den Beschleunigungsphasen und bei Bergetrecken werden die Fahrpedalbewegungen des Fahrers einerseits durch die am Fahrpedalweg wirksam werdende Kraftschwel le beeinflußt, der programmgesteuert immer jene Stellung der Drosselklappe bzw. Regelstange zugeordnst wird, die bei der jeweiligen Motordrehzahl im Verbrauchsbestpunkt des Motorkennfeldes liegt; andsrerseits werden programmgesteuert haptische Signale ausgelöst, die am Fahrpedal für den Fahrer fallweise fühlbar werden und einen ungünstigen spezifischen Verbrauch wegen zu geringer Leistungsanforderung signalisieren. Der Fahrer wird dann, wenn es die sich abzeichnende Verkehrslage bzw. Fahrsituation angemessen erscheinen läßt, auf diese haptischen Signale reagieren und beispielsweise mit einer kleinen Pedalbewegung einen Hochschaltvorgang oder durch Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage einen automatisierten Auskupplungsvorgang und damit eine Freilaufphase auslösen.

Für die Fahrphasen mit konstanter Geschwindigkeit ist eine Verschiebung des Bereiches größter Bstriebshäuf igkeit im Motorkennfeldbereich nur durch eine entsprechende Gangzahl und insbesonders bei PKW durch eine große Overdrivespreizung zu erreichen. Ohne besondere Vorkehrungen würde dabei aber die Schalthäufigkeit auf unakzeptable Werte steigen. Daher werden erfindungsgemäß programmgesteuert bei bestimmten Pedalbewegungen Schaltvorgänge, die bisher bei automatischen Getrieben entlang der üblichen adaptiven Schaltlinie ausgelöst werden, unterdrückt. Das gilt für die Hochschaltvorgänge bei Fahrpedalrücknahmebewegungen und die Rückschaltvorgänge bei Fahrpedalbewegungen im Bereich des Pedalweges bis zur Kraftschwelle. Durch Fahrpedalbewegungen über die Kraftschwelle hinweg können jederzeit Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

Um auch in den übrigen Fahrphasen alle Möglichkeiten, Kraftstoff zu sparen, voll zu nutzen, wird in der Ebene in allen Gängen bei Rücknahme des Fahrpedals in die Nullage programmgesteuert ausgekuppelt und damit eine Freilaufphase eingeleitet, dagegen wird auf Gefällstrecken der

Auskupplungsvorgang programmgesteuert unterdrückt und damit ohne jeden Fahrereingriff die. Motorbremswirkung und die Schubabschaltung wirksam. Hingegen wird bei völliger Freigabe des Bremspedals nach einer Bremspedalbetätigung immer programmgesteuert ausgekuppelt; damit ist auf Gefällstrecken fallweise eine Fahrzeugbeschleunigung auch ohne Inanspruchnahme von Motorleistung möglich.

Kurzbeschreibunq der Zeichnung

Fig. 1 schematisch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges veranschaulicht;

Fig. 5 ein anderes Diagramm eines Fahrpedal-Bewegungsablaufes zeigt, mit dem willkürlich ein Hochschaitvorgang ausgelöst werden kann;

Fig. 11 ein Beispiel für ein an sich herkömmliches Motorkennfeld für einen bekannten 2 1 - 16 Ventil-Motor zeigt, wobei das Kraftstoffeinsparpotential durch große överdrivespreizung (φ = 0,66) ersichtlich ist; und

Fig. 12 ein Flußdiagramm für einen Programmodul zum selektiven Erfassen eines Fahrpedal-Bewegungsablaufs beim Betätigen des Fahrpedals bis zum Schwellwert gemäß Fig. 9 und zum Ansteuern eines dem Fahrpedal zugeordnsten Vibrators darstellt.

Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 ist ein Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeuges schematisch tiargestellt. Dieser Antriebsstrang 1 enthält eine Brennkraftmaschine bzw. einen Motor 2, mit dessen Kurbelwelle 3 eine Kupplung 4 verbunden ist, die im vorliegenden Fall über einen pneumatischen Stellantrieb 5 automatisch betätigt wird. Auf die Kupplung 4 folgt abtriebsseitig ein automatisches Schaltgetriebe 6, dem eine pneumatische Servobstätigung 7 zugeordnet ist und über das das Drehmoment über ein Differentialgetriebe 8 auf Kraftfahrzeugräder (nicht gezeigt) übertragen wird.

Diese prinzipielle Antriebsstrang-Ausbildung mit z.B. einer pneumatischen Servoeinrichtung 5 für die Kupplungsbetätigung sowie auch einer pneumatischen Servoeinrichtung 7 für die Getriebeschaltung ist an sich herkömmlich und bedarf deshalb keiner weiteren Erläuterung.

In Fig. 2 ist eine allgemein mit 9 bezeichnete Prozessor-Steuereinheit zur automatischen Steuerung eines solchen Antriebsstranges 1 (Fig. 1) schematisch veranschaulicht, wobei auch Anschlußleitungen zu - an sich herkömmlichen und daher nicht näher dargestellten - Sensoren bzw. Stellantrieben sowie ein Brems- und ein Fahrpedal schematisch dargestellt sind. Im einzelnen ist eine Prozessor-Steuereinheit 9 mit einem Mikroprozessor 10 veranschaulicht, der eingangsseitig an Analog/Digital-Wandler 11, 12 angeschlossen und überdies mit Speichern 13, 14, vorzugsweise ROM-Speichern, verbunden ist. Dabei sind im einen ROM, z.B. 13, fahrzeugspezifische Daten, d.h. Parameter bzw. Kennwerte, nämlich insbesondere die sog. Motorkennfelder wie auch Drosselklappenkennfeider (etwa gemäß Fig. 10, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird) gespeichert, wogegen im anderen ROM 14 feste Programmodule für den Ablauf der zu beschreibenden automatischen Steuerung (etwa gemäß den Flußdiagrammen nach Fig. 4, 6, 8 und 12) abgespeichert sind. Ausgangsseitig ist an den Mikroprozessor 10 ein Leistungselektronik-Ausgangskreis 15 angeschlossen, um die verschiedenen zu beschreibenden Ansteuerungen zu bewerkstelligen.

Im einzelnen ist der A/D-Wandler 11 an einen einem Bremspedal 16 des Kraftfahrzeuges zugeordneten Bremspedalansprech- oder -berührungssensor 17 sowie an einen diesem Bremspedal 16 ebenfalls zugeordneten Sicherheitssensor 18, der den ganz durchgedrückten Zustand des Bremspedals 16 erfaßt, über Signalleitungen 19 bzw. 20 angeschlossen. Weiters ist der A/D-Wandler 11 mit einem Bremsdrucksensor 21 über eine Signalleitung 22 verbunden. Der A/D-Wandler 11 erhält auch über eine Leitung 23 ein Signal von einem Schalthebel 24 zugeführt, mit dem beispielsweise in an sich herkömmlicher Weise bestimmte Schalt-Vorgaben, etwa zum Anfahren oder zum Rückwärtsfahren, getroffen werden können.

In Fig. 2 ist sodann ein Fahrpedal 25 veranschaulicht, dessen Funktion als Leistungssteuerorgan zur Steuerung der Motorleistung auf elektronische Weise an sich bekannt ist. Dabei wird die Stellung des Fahrpedals 25 laufend von einem Geber 26, dem Leistungs-Sollwertgeber, erfaßt, und ein entsprechendes Signal wird von diesem Sollwertgeber 26 über eine Leitung 27 an einen weiteren Eingang des A/D-Wandlers 11 gelegt. Aus

Sicherheitsgründen ist ferner ein die Null- oder Leerlaufstellung des Fahrpedals 25 erfassender Sensor 28 vorgesehen, der über eine Leitung 29 ein entsprechertdes Nullstellungs-Signal an den A/D-Wandler 11 anlegt.

Dem Fahrpedal 25 ist weiters ein elektromechanischer Antrieb 30 zugeordnet, der ein haptisches Signal an das Fahrpedal 25 anlegen kann, und der vorzugsweise als Vibrator ausgebildst ist. Dieser Antrieb bzw. Vibrator 30 wird über eine Leitung 31 vom Ausgangskreis 15 her durch den Mikroprozessor 10 angesteuert, wie nachstehend anhand der Fig. 9, 10 und 12 noch näher erläutert werden wird.

Vom A/D-Wandler 11 gelangen die digitalisierten, aufbereitsten Signale über einen Bus 32 zum Mikroprozessor 10. In ähnlicher Weise erhält dieser Mikroprozessor 10 vom A/D-Wandler 12 digitalisierte Signale über einen Bus 33 zugeführt. Im einzelnen handelt es sich dabei um Signale, die von nicht näher veranschaulichten, herkömmlichen Sensoren, Fühlern usw. kommen, und zwar beispielsweise wie folgt:

Signalleitung 34 - Motordrehzahl n Signalleitung 35 - Fahrgeschwindigkeit v Signalleitung 36 - Gangkennung G Signalleitung 37 - Motortemperatur T Signalleitung 38 - Bremstemperatur Signalleitung 39 - Kupplungs-Weggeber Signalleitung 40 - Drosselklappen-Weggeber. Im Mikroprozessor 10 werden die zugeführten Signale anhand der im ROM 14 abgespeicherten Programme unter Beiziehung der fahrzeugspezifischen bzw. motorspezifischen Kennfelder und Parameter verarbeitet, die im ROM 13 gespeichert sind, wobei die entsprechenden Daten und Programme über einen Bus 41 zum Mikroprozessor übertragen werden. Die im Rechner 10 auf diese Weise ermittelten Ergebnisse werden sodann über einen Bus 42 zum Ausgangskreis 15 übertragen, um über diesen, nach entsprechender Signalverstärkung, was aber in Fig. 2 nicht näher veranschaulicht ist, beispielsweise einen Drosselklappensteller (Signal leitung 43), einen Kupplungsservomotor (z.B. den Servoantrieb 5 gemäß Fig. 1) oder Pneumatikventile zur Kupplungsbetätigung (Signal leitung 44) bzw. die Gangsteuerung, etwa den Servoantrieb 7 gemäß Fig. 1, (Signalleitung 45) und gegebenenfalls den bereits erwähnten Fahrpedal-Vibrator 30 (Signalleitung 31) anzusteuern. In Fig. 2 ist schließlich noch der Vollständigkeit halber ganz schematisch eine Signalleitung 46 für Signale von einem Antiblockiersystem (AMS), einer Antischlupfregelung (ASR) bzw. einer Motorschlupfregelung (MSR) schematisch veranschaulicht, wobei diese Signalleitung 46 zum A/D-Wandler 11 führt. Die Steuereinheit 9 bzw. deren Rechner 10 ist im vorliegenden Fall nicht nur dafür ausgelegt, in herkömmlicher Weise, anhand der verspeicherten Kennfelder und Parameter, die Ansteuerungen des Getriebes und der Kupplung durchzuführen, sondern auch dazu, die Bewegungen des Fahrpedals 25 wie auch gegebenenfalls des Bremspedals 16 selektiv zu erfassen, d.h. bei Vorliegen bestimmter Bewegungsabläufe entsprechende Steuerungsvorgänge zu veranlassen. In den Fig. 3, 5 und 7 sind Beispiele für solche konkrete Fahrpedal-Bewegungsabläufe in Diagrammen veranschaulicht, wobei diess konkreten Bewegungsabläufe vom Mikroprozessor 10 bei der selektiven Erfassung als willkürliche Fahrerwünsche erkannt und als Befehlsignale verarbeitst werden, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird-

In Fig. 3 ist in einem kombinierten Diagramm schematisch die Festlegung von Schaltdrehzahlen für einen Bewegungsablauf des Fahrpedals 25 (Fig. 2) veranschaulicht, bei dem das Fahrpedal 25 aus einer Nullstellung Q in eine erste annähernde Ruhestellung U bewegt wird. In Fig. 3 ist dabei in der rechten Diagrammhälfte der Weg s des Fahrpedals 25 über der Zeit t aufgetragen, wobei vier Beispiele für Bewegungen des Fahrpedals aus der Nullstellung 0 in die erste annähernde Ruhestellung U veranschaulicht sind. Dieser Bewegungsablauf, d.h. eine Bewegung des Fahrpedals zurück in die Nullstellung und sodann in eine erste ungefähr annähernde Ruhestellung U, wird in der Regel bei rollendem Fahrzeug stattfinden, es kann sich jedoch auch um einen Anfahrvorgang handeln, bei dem die Schaltdrehzahlen bei der Anfahrbeschleunigung in Abhängigkeit von der ersten Betätigung des Fahrpedals festgelegt werden. Die erste zumindest annähernde Ruhestellung U des Fahrpedals ist dadurch gegeben, daß die Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung, ds/dt, einen bestimmten, vorgegebenen, im ROM 13 gespeicherten Wert oder Parameter x erreicht bzw. unter diesen Wert x fäIlt. Die Stellung s des Fahrpedals, wo die Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung kleiner wird als der Wert x, d.h. abs (ds/dt) < x, wird dabei erfaßt, und dieser Stellung ist gemäß abgespeicherten Kennlinien, für die Beispiele in der linken Diagrammhälfte von Fig. 3 angegeben sind, eine bestimmte Motordrehzahl n zugeordnst. Dabei können derartige Kennkurven s/n für verschiedene Fahrweissparameter F abgespeichert sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Kurven für zwei Fahrweissparamster F=0 (für verbrauchsoptimierte Fahrweise) bzw. F=1 (für leistungsorientierte Fahrweise, gestrichelte Kurve in Fig. 3) veranschaulicht, es können jedoch mehrere Kurven, entsprechend mehreren Fahrweiseparametern, vorgesehen sein. Insbesondere ist es dabei auch möglich, den Fahrweissparameter von der Steuereinheit 9 selbst auf jede Nullstellung des Fahrpedales 25 hin ermitteln zu lassen, und zwar dadurch, daß die mittlere Geschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedals 25 aus der Nullstellung 0 in die erste Ruhestellung U errechnst und mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird.

In Fig. 3 ist diese Abhängigkeit des Fahrweiseparamsters F dadurch angedeutst, daß F als Funktion von s/t angeführt ist. Im Zeitraum von der Nullstellung 0 bis zum Ruhestellungs-Punkt U, dem Punkt, wo die Fahrpedalgeschwindigkeit von ds/dt > κ nach ds/dt < x umschlägt (daher wird der Punkt U nachstehend auch als Umschlagpunkt bezeichnet), ist die Schaltkupplung 4 nicht aktiv, d.h. es ist in diesem Zeitraum ausgekuppelt, und es werden in dieser Zeit alle Steuersignale für die Gangsteuerung und Drosselklappensteuerung unterdrückt. Es wird jedoch bevorzugt, daß bereits während der Bewegung des Fahrpedals von 0 nach U die der jeweiligen Fahrpedalstellung s zugeordnste Motordrehzahl n abhängig vom Fahrweiseparamster F kontinuierlich angestsuert wird - spätestens aber im Zeitpunkt U wird diese zugehörige Motordrehzahl angesteuert, und es wird dann abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit v (z.B. gemäß Fig. 3 ungefähr 65 km/h) der zugehörige Getriebegang ermittelt und der Schalt- und Einkupplungsvorgang ausgelöst, der dann automatisch und auf bekannte Weise abläuft. Beispielsweise ergibt sich bei diesem Vorgang für die in Fig. 3 unterste Bewegungskurve 47 zunächst ein Fahrweissparamster F=0 für verbrauchsoptimierte Fahrweise aufgrund der langsamen Geschwindigkeit, mit der das Fahrpedal aus der Stellung 0 in die Stellung U bewegt wird, und sodann wird entsprechend der erreichten Fahrpedalstellung s (≈17 mm) aus dem Kennfeld (linke Diagrammhälfte in Fig. 3) die zugehörige Drehzahl n=1500 1/min. ermittelt; abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit v (≈65 km/h) wird sodann der zugehörige Gstriebegang, im vorliegenden Beispiel der 5. Gang, ermittelt, wonach der Schalt-und Einkupllungsvorgang automatisch abläuft; danach wird wiederum in herkömmlicher Weise die Motorleistung durch die Drosselklappenstellung (oder Regelstangenstellung), in primärer Abhängigkeit von der Fahrpedal-Stellung s, gesteuert. In Fig. 3 sind sodann mit den weiteren Kurven 48, 49 und 50 äür die Fahrpedalbewegung andere Möglichkeiten veranschaulicht, wobei sich bei der Kurve 48 im Punkt U eine Drehzahl n=2000 1/min ergibt, der entsprechend der 4. Gang ermittelt wird, wogegen der Kurve 49 im Punkt ü eine Motordrehzahl n=3000 1/min bzw. der 3. Getriebegang und der Kurve 50 im Punkt U eine Motordrehzahl n=4500 1/min bzw. der 2. Getriebegang zugeordnst werden.

Der vorgegebene Geschwindigkeitswert x für die Festlegung der ersten zumindest annähernden Ruhestellung wird fahrzeug- bzw. motorabhängig gewählt und als fester Parameter im ROM 13 abgespeichert; im vorliegenden Ausführungebeispiel kann dieser Wert x beispielsweise 5 mm/s betragen. Für die Festlegung dieses Wertes x ist dabei sicherlich auch mit ausschlaggebend, in welchem Ausmaß Fahrzeugerschütterungen zu einer überlagerung von ungewollten Bewegungen zur gewollten Bewegung des Fahrpedals aus der Nullstellung 0 in die Ruhestellung U führen können.

Anhand des in Fig. 4 veranschaulichten Flußdiagramms wird nun beispielsweise der Vorgang bei einer selektiven Erfassung eines solchen Bewegungsablaufes gemäß Fig. 3, d.h. einer Bewegung des Fahrpedals 25 aus der Nullstellung 0 in die erste zumindest annähernde Ruhestellung U, erläutert. Das zugehörige Programm bzw. ein Programmodul (Programm 0) hiefür ist dabei im in Fig. 2 gezeigten Speicher bzw. ROM 14 abgespeichert, und dieser Programmodul wird vom Mikroprozessor 10 zyklisch, z.B. in Abständen von Zehntelsekunden, aufgerufen und abgearbeitet.

Gemäß Fig. 4 wird nach einem Start- und Initialisierschritt 60 als erstes abgefragt (Block 61), ob keine Bremspedalbetätigung (Sensor 17 bzw. 21 in Fig. 1). gegeben ist (BD=0 ?). Wird keine Bremspedalbetätigung gemeldet, wird sodann beim Block 62 aus Sicherheitegründen abgefragt, ab auch kein Signal vom Bremspedalendanschlag (Sensor 18 in Fig. 2) vorliegt (BA=0 ?). Wenn die Antwort ebenfalls "ja" ist, d.h. keine Bremspedal-Endanschlagmeldung vorliegt, wird beim Block 63 sodann abgefragt, ob keine Fahrpedalbetätigung vorliegt (PA=0 ?). Wenn das Ergebnis dieser Abfrage negativ ist, also eine Fahrpedalbstätigung vorliegt, geht das Programm bei der Abfrage nach dem Fahrpedalweg 5=0 ? (Sensor 28 in Fig. 1) gemäß Block 64 weiter, wie nachstehend erläutert wird.

Wenn bei der Abfrage 63 keine Fahrpedalbetätigung festgestellt wurde, wird danach ebenfalls - beim Block 65 -abgefragt, ob der Pedalweg s=0 ist, und wenn ja, wird beim Block 66 ein Parameter A für den Setriebegang gleich 0 gesetzt (wobei auf Nicht-Gefällstrecken ausgekuppelt wird) und zum Startschritt 60 zurückgekehrt. Die Nullsetzung von A bedeutst, daß derzeit kein Getriebegang definiert ist.

Ist das Ergebnis der Abfrage bei Block 64, ob der Weg s des Fahrpedals gleich 0 ist, positiv, d.h. es ist ksin Fahrpedalweg erfaßt worden, so wird zum Startschritt 60 zurückgekehrt; ist das Abfrageergebnis negativ, d.h. ist ein Weg am Fahrpedal festzustellen, so erfolgt beim Block 67 eine Abfrage, ob bereits ein Getriebegang definiert ist (A=1 ?). Ist dies nicht der Fall, so wird anschließend beim Block 68 abgefragt, ob die momentane Fahrzeuggeschwindigksit unter einer vorgegebenen, verspeicherten Mindestgeschwindigkeit v min liegt. Ist jedoch A=1, so wird beim Block 69 ein Signal für die Drosselklappen- oder

Ergibt sich bei der Abfrage gemäß Block 68 in Fig. 4, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit v nicht unter dem vorgegebenen Mindestgeschwindigkeitswert v min liegt, so wird dann beim Block 71 abgefragt, ob die Pedalbewegungsgeschwindigkeit ds/dt größer als der vorgegebene Wert x ist. Solange dies zutrifft, solange befindet eich das Fahrpedal im Bewegungsablauf noch zwischen den Punkten 0 und U gemäß Fig. 3, und es wird daher zum Ausgang des Programms 0, d.h. zum Startschritt 60, zurückgekehrt, und die vorstehend beschriebenen Programmschritte bzw. Abfragen wiederholen sich. Sobald ds/dt umschlägt, d.h. kleiner als x wird, geht das Programm zum Schritt gemäß Block 72 über; bei diesem Block 72 wird der Fahrweiseparameter F als Funktion der mittleren Fahrpedalbewegungsgeschwindigkeit s/(t1-t) und im Anschluß daran der Motordrehzahlbereich n0 als Funktion des Fahrpedalweges s und/oder des Fahrweiseparamsters F bestimmt. Der Fahrweiseparameter F wird dabei beispielsweise durch Dividieren des Fahrpedalweges s im Punkt U gemäß Fig. 3 durch die bis dahin verstrichene Zeit, t1-t, ermittelt.

Danach wird im Schritt 73 der Parameter A für die Setriebegangkennung gleich 1 gestellt, und aufgrund der im Punkt U (Schritt 71) erfolgten Ruhestellung des Fahrpedals und der zugehörigen Motordrehzahl n0 wird sodann, in zusätzlicher Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v, im Schritt 74 ein Getriebegang definiert. Dabei wird auch überprüft, ob die sich ergebende Motordrehzahl über der bei der augenblicklichen Motortemperatur T und dem geforderten Motordrehmoment definierten technischen Mindestdrehzahl liegt. Sodann wird beim Block 75 das Motordrehmoment, d.h. die Drosselklappenstellung oder Regelstangenstellung, während des Schaltvorgangee entsprechend dem zu schaltenden Gang (Gangkennung G), der augenblicklichen Fahrgeschwindigkeit v und der Motσrdrehzahl n gesteuert. Sodann wird bei 76 abgefragt, ob eine Rückmeldung, daß der Schaltvorgang abgeechlossen ist, vorhanden ist. Wenn nein, bleibt gemäß Schritt 77 die Kupplung noch ausgekuppelt, und es wird zum Block 75 zurückgekehrt. Wenn die Rückmeldung, daß der Schaltvorgang abgeschlossen ist, jedoch vorhanden ist, gelangt das Programm zum Black 77, gemäß welchem der Einkuppelvorgang abhängig von der Motordrehzahl n, der Fahrgeschwindigkeit v und dem Getriebegang G in an sich herkömmlicher Weise gesteuert wird. Danach wird im Schritt 79 abgefragt, ob eine Rückmeldung für den beendeten Einkupplungsvorgang vorhanden ist. Wenn nein, wird zum Block 78 zurückgekehrt; liegt jedoch diese Einkupplungsvorgang-Ende-Rückmeldung vor, wird zum Startschritt 60 zurückgekehrt. Der nach dem Bewegungsablauf gemäß Fig. 3 (der als willkürlicher, unmittelbarer Fahrerwunsch für eine Gangwahl selektiv erkannt wurde) erfolgte Schaltvorgang ist damit beendet.

Ergab sich bei der Abfrage gemäß Block 68, daß die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit v unterhalb der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit v min liegt, so wird im Block 80 der erste Gang bzw. Anfahrgang als neuer Gang festgelegt und ein Schaltvorgang ausgelöst. Sodann wird beim Block 81 ähnlich wie beim Block 71 abgefragt, ob die Fahrpedalbewegungsgeschwindigkeit noch größer als der vorgegebene Wert x ist, und solange dies zutrifft, wird zum Startschritt 60 zurückgekehrt. Sobald die Fahrpedalbewegungsgeschwindigkeit ds/dt kleiner als x wird, wird nachfolgend gemäß Block 82 der Fahrweissparameter (z.B. F=0 für verbrauchsoptimierte Fahrweise bzw. F=1 für leistungsorientierte Fahrweise) abhängig von der mittleren Geschwindigkeit, mit der das Fahrpedal aus dem Punkt 0 in den Punkt U gemäß Fig. 3 bewegt wurde, sowie weiters die Motordrehzahl n0 als Funktion der Fahrpedalstellung s und des Fahrweissparameters F festgelegt. Danach wird im Schritt 83 das Motordrehmoment während des Anfahrvorganges z.B. als Funktion der Fahrpedalstellung s und/ode des Fahrweiesparameters F gesteuert. Sodann wird beim Block 84 abgefragt, ob eine Rückmeldung für den eingelegten Gang vorhanden ist (G=G2). Wenn nein, wird wiederum, bei 85, die Kupplung ausgekuppeit gehalten und zum Schritt 83 zurückgekehrt. Wenn aber diese Rückmeldung für den eingelegten Gang vorliegt, wird wieder, ähnlich wie beim Schritt 78, gemäß Block 86 der Einkuppelvorgang drehzahlabhängig gesteuert. Sodann wird der Parameter A gemäß Block 87 auf 1 gestellt, da nun ein Getriebegang definiert ist. Schließlich wird beim Block 79, wie bereits vorstehend erläutert, wiederum abgefragt, ob der Einkupplungsvorgang beendet ist bzw. eine entsprschende Rückmeldung vorliegt, wonach zum Startschritt 60 zurückgekehrt wird.

Wie sich bereits aus den vorstehenden Darlegungen ergibt, ist der Programmablauf gemäß Fig. 4 ein allgemeiner Programmablauf, in dem vorrangig bestimmte Abfragen hinsichtlich Bremspedalbetätigung wie auch Fahrpedalbetätigung erfolgen und im Anschluß daran Detail- oder Unterprogramme abgearbeitet werden. Wie dabei bereits erläutert wurde, kann dabei abhängig von diesen Abfrageergebnissen bei 70 ein Unterprogramm I abgearbeitet werden, das in Fig. 6 in einem Flußdiagramm veranschaulicht ist, und das zur selektiven Erfaseung eines konkreten Bewegungsablaufes bei der Fahrpedalbewegung gehört, wie er in Fig. 5 veranschaulicht ist. Dabei dient dieser in Fig. 5 veranschaulichte konkrete Bewegungsablauf dazu, einen willkürlichen Fahrerwunsch für ein Hochschalten zu erkennen und dementsprschend ein unmittelbares Fahrer-Gangwechselbefehlssignal zu erfassen.

Andere, hier nicht näher zu erläuternde Unterprogramme, die vom Programm 0 gemäß Fig. 4 gestartet werden, sind in Fig. 4 bei 88 (wenn eine Bremspedalbewegung festgestellt wurde) bzw. 89 (wenn keine Bremspedalbetätigung festgestellt wurde und widersprüchliche Fahrpedalbetätigungen gemeldet werden) veranschaulicht. Dabei kann es sich um Sicherheitsprogramme handeln, wobei beispielsweise bei 88, bei festgestel Iten Gefällstrecken oder bei hohen Geschwindigkeiten mit hohen Bremstemperaturen, Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

In Fig. 5 ist in einem Diagramm Fahrpedalweg s über der Zeit t ein weiterer konkreter, vorgegebener Bewegungeablauf dargestellt, nämlich ein kurzhubiger, kurzfristiger Bewegungshub des Fahrpedals zurück und wieder vor; ein solcher Fahrpedal-Rücknahmeruck wird vom Programmodul als Hochschaltwunsch des Fahrers erkannt, und es wird unabhängig von der augenblicklichen Fahrpedalstel lung bzw. Motorleistungsanforderung der Hochschaitvorgang nach rechnerischer überprüfung der technischen Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst.

Dabei ist festzuhaϊten, daß die bisher üblichen vollautomatischen Hochschaltungen entsprechend den Schaltlinien, wie sie bei Automatikgetrieben bei Rücknahme des Fahrpedals und bei sinkender bzw. gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit vorgesehen waren, bei der vorliegenden Steuerung von der Steuereinheit 9 bzw. vom Programm grundsätzlich unterdrückt werden, vgl. auch nachstehende Ausführungen zu Fig. 9. Programmgesteuerte, selbsttätige Hochschaltungen entlang adaptiver Schaltkennlinien erfolgen nur dann, wenn entweder d ie verspeicherten gange pezif ischen und adaptiven Fahrzeugmindestbeschleunigungen erreicht oder überschritten werden, oder wenn ein sogenannter "Tempomat" aktiviert ist, der an sich Stand dsr Technik ist und hier als bekannt vorausgesetzt wird.

In Fig. 5 ist gezeigt, wie beginnend bei einem Punkt s1, zum Zeitpunkt t1, das Fahrpedal 25 (Fig. 2) ruckartig zurückgenommen wird, wobei ein vorgegebener Mindesthub y überschritten wird, bis der Umkehrpunkt s2 erreicht ist, von dem an das Fahrpedal wieder vorbewegt wird, bis nach einer gewissen Mindestzeitspanne T (im in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel bereits früher) wieder eine mehr oder weniger stabile Fahrpedalstellung nach Durchschreiten des vorgegebenen Mindesthubes y erreicht wird. Dieser Vorgang spielt sich dabei im Bereich von Zehntelsekunden, beispielsweise einer halben Sekunde, ab, und er wird von der Steuerung wie bereits erwähnt als willkürlicher Fahrerwunsch erkannt, einen Hochschaitvorgang auszulösen.

Das zugehörige Flußdiagramm ist wie erwähnt in Fig. 6 dargestellt, wobei ergänzend auszuführen ist, daß ein Unterprogramm II zu diesem Programmodul I gemäß Fig. 6 bei 100 aufgerufen wird und das aufgerufene Unterprogramm II jenes Programm ist, das in einem Flußdiagramm in Fig. 8 gezeigt ist und im einzelnen dann die Programmschritte im Fall eines Fahrpedal-Bewegungeablaufes für die Auslösung eines Rückschaltvorganges enthält. Von diessm Unterprogramm II gemäß Fig. 8 wird dann jeweils - bei 101 - zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt. In einer Abwandlung kann nach dem Schritt 101, bevor zum Hauptprogramm gemäß Fig. 4 zurückgekehrt wird, ein weiteres Unterprogramm - nämlich jenes (III) nach Fig. 12, wie nachstehend noch erläutert werden wird - aufgerufen werden.

Gemäß Fig. 6 erfolgt auf den Startschritt 102 beim Block 103 eine Abfrage, ob das vorgegebene Zeitintervall T (siehe auch Fig. 5) noch nicht überschritten ist, d.h. ab (t-t1) < T ist. Wenn dies nicht zutrifft, d.h. die Zeitschranke T bereits überschritten ist, werden im Schritt 104 s1=0, s2=0 und t1=0 gesetzt, und es wird bei 100 der bereits erwähnte Programmodul II gemäß Fig. 8 gestartet. Ist hingegen die Zeitschranke T noch nicht überschritten, d.h. (t-t1) < T, so wird gemäß Fig . 6 bei 105 abgef ragt , ob ein Wert f ür einen Punkt s3 (gemäß Fig. 7 bzw. 8) noch verspeichert ist. Wenn nein, wird ebenfalls bei 100 zum Programmodul II gemäß Fig. 8 weitergegangen. Ansonsten wird im Schritt 106 des Programmoduls I gemäß Fig. 6 in Anschluß an die vorherige Abfrage abgefragt, ob bereits ein Wert für s1 verspeichert ist, d.h. ob s1 > 0 ist. Wenn nein, wird bei 107 abgefragt, ob die momentane Geschwindigkeit der Fahrpedalbewegung in auereichendem Maße negativ ist, d.h. ob ds/dt < -a ist, wobei a ein vorgegebener Mindestgeschwindigkeitswert ist. Wird dieser Mindestgeschwindigkeitswert a nicht erreicht, d.h. ist die Fahrpedalgeschwindigkeit zu langeam, so wird zum Programmodul II gemäß Fig. 8 weitergegangen. Im anderen Fall wird gemäß Block 108 in Fig. 6 nunmehr der erfaßte momentane Wert s für dis Fahrpedalstellung als Wert für s1 abgespeichert, und ebenso wird die zugehörige Zeit t1 festgehalten, so daß der Punkt s1 gemäß Fig. 5 nunmehr als (möglicher) Anfangspunkt für einen als Hochschaltwunsch zu registrierenden Rücknahmeruck festgehalten ist. Danach wird über den Programmodul II wieder zum Hauptprogramm 0 zurückgekehrt, von wo man bei 70 wieder zum Programmodul I gemäß Fig. 6 gelangt.

Da nun ein Wert s1 > 0 vorliegt, ist jetzt, anders als zuvor, bei der Abfrage gemäß Block 106 das Ergebnis positiv, und demgemäß gelangt man in einem anderen Programmzweig zu einer Abfrage 109, ob bereits ein Wert s2 verspeichert ist. Ist dies nicht der Fall, d.h. ist die Antwort auf die Frage s2=0 ? "ja", so wird im nächsten Programmechritt bei 110 abgefragt, ob der augenblickliche Wert s für die Fahrpedalstellung zuzüglich dem vorgegebenen Mindesthub y noch kleiner als der zuvor verspeicherte Wert von s1 ist. Wenn dieser Mindesthub y noch nicht überschritten wurde, d.h. s1 noch größer als s+y ist, wird über den Programmodul II und das Hauptprogramm 0 ein neuer Zyklus begonnen. Wenn der Mindesthub y bereits überschritten wurde, so wird nunmehr im Schritt 111 der momentane Wert s für die Fahrpedalstellung als Wert für s2 registriert. Beim nächsten Durchlaufen der Schleife wird bei der Abfrage 109 daher ein negatives Ergenis erhalten, so daß nun bei der Abfrage 112 fortgesetzt wird, ob nämlich bei der Rückkehrbewegung der vorgegebene Mindesthub y bereits überschritten wurde. Solange dies nicht der Fall ist, wird zyklisch über den Programmodul II zum Programmstart zurückgekehrt. Sobald jedoch der Mindesthub y überschritten wird, wird beim Block 113 in Fig. 6 der neue Sang G als nächsthöherer Sang ermittelt, und ebenso wird die Motordrehzahl im neuen Gang, nG, errechnet. Danach wird gemäß Block 114 die augenblickliche technische Mindestdrehzahl des Motors, n min, als Funktion von F und s sowie z.B. aus der Motortemperatur T und der Drosselklappenstellung errechnet oder einem dafür verspeicherten Kennlinienfeld entnommen. Sodann wird bei 115 abgefragt, ob die Motordrehzahl nG im neuen Gang k l einer ist als die technische Mindestdrehzahl n min; trifft dies nicht zu, so werden in einem Schritt 116 die Kupplungsbetätigung und der Schaltvorgang zum Einlegen des neuen Ganges ausgslöst, wobei während des Schaltvorganges die Motorleistung mit Hilfe der Drosselklappe entsprechend - abhängig vom neuen Gang nG und von der Drehzahl n - gestsuert wird (D=F(nG, n)). Danach oder im Fall, daß die Motordrehzahl im neuen Gang die technische Mindestdrehzahl unterschreitst, werden die

Größen s1 , s2 und t1 alle =0 gesetzt (Block 117), und es wird zum Programmodul II (bei 100) übergegangen.

In ganz ähnlicher Weise wird gemäß Fig. 7 ein kurzer Pedalruck am Fahrpedal vor und zurück über einen bestimmten Mindesthub z hinaus als Fahrer-Rückschaltwunsch unabhängig von der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment selektiv erkannt. Dabei wird wiederum zur Festlegung des Beginns des Pedalrucks (Punkt s3 zum Zeitpunkt t3) überprüft, ob die Geschwindigkeit, mit der das Fahrpedal 25 bewegt wird, einen bestimmten vorgegebenen Wert b überschreitet. Sodann wird überwacht, ob der Mindesthub z im Punkt s4, dem Umkehrpunkt bei der ruckartigen Pedalbewegung, überschritten wird, und ob bei der Rückbewegung des Fahrpedals ebenfalls dieser Mindesthub z überschritten wird; ferner wird überprüft, ob diese ruckartige Fahrpedaibewegung innerhalb eines vorgegebenen Zeitinterval ls T' vonstatten geht.

Der zugehörigen Programmodul II ist in Fig. 8 veranschaulicht, wobei wie bereits erwähnt dieser Programmodul bzw. dieses Unterprogramm an der Stelle 100 im Flußdiagramm gemäß Fig. 6 beginnt und mit einem Startschritt 120 startet. Bei 121 wird sodann überprüft, ob man sich noch innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls T' befindet, d.h. ob die Zeitschranke T' noch nicht überschritten wurde. Im Fall der Zeitschrankenüberschreitung werden in einem Block 122 die Größen s3=0, s4=0 und t3=0 gesetzt, und es wird bei 101 zum Hauptprogramm 0 zurückgekehrt.

Wenn bei einem folgenden zyklischen Durchlaufen des Unterprogramme II festgestellt wird, daß das Zeitintervall T' noch nicht überschritten wurde, d.h. (t-t3) < T' ist, so wird bei 123 abgefragt, ob bereits ein Wert für s1 (siehe Fig. 5 und 6) verspeichert wurde. Wenn die Antwort auf die Frage s1=0 ? "nein" ist, was bedeutst, daß bereits ein Wert s1 verspeichert wurde, wird ebenfalls bei 101 zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt. Ansonsten wird in einem nächsten Schritt 124 abgefragt, ob ein Wert für s3 bereits verspeichert ist. Wenn dies nicht: zutrifft, wird in einer Abfrage 125 geprüft, ob die Geschwindigkeit der Fahrpedal bewegung den vorgegebenen Mindestwert btüberschreitet. Wenn dies nicht zutrifft, wird das ünterprogramm Iliwieder bei 101 abgeschlossen, und das Hauptprogramm 0 wird begonnen. Wenn die Fahrpedalgeschwindigkeit den Wert b jedoch überschreitst, wird nunmehr gemäß dem Block 126 in Fig. 8 dermomentane Fahrpedalstel lungswert s als Wert für s3 gespeichert, und die zugehörige Zeit t wird für die Beginnzeit t3 festgehalten. Danach wird ebenfalls ein neuer Zyklus für den Programmdurchlauf bei 101 begonnen, d.h. zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt.

Im folgenden Durchlauf des Programmoduls II wird nunmehr bei der Abfrage 124 das Ergebnis positiv sein, und daher wird von da an der Programmablauf über einen anderen Zweig erfolgen, wobei als erstes bei 127 abgefragt wird, ab der Wert für den Umkehrpunkt s4 nach 0 ist. Wenn ja, wird bei 128 sodann abgefragt, ob beginnend bei s3 der Bewegungshub bei der Fahrpedalbewegung bereits den vorgegebenen Mindesthub z überschreitet, und sobald dies zutrifft, wird gemäß Block 129 der momentane Wert s als Wert für den Umkehrpunkt s4 registriert, und es wird zum Hauptprogramm zurückgekehrt (Feld 101). Wurde dagegen der Mindeethub z noch nicht überschritten, so wird sofort ein neuer Programmzyklus bei 101 eingeleitet.

Nach Setzen von s4=s beim Block 129 wird im darauffolgenden Durchlauf des Programms bei 127 das Abfrageergebnis negativ sein, da ja nun s4 ungleich 0 ist, und es wird sodann bei 130 geprüft, ob bei der Rückkehrbewegung bereits der vorgegebene Mindesthub z überschritten wurde, d.h. ob (s4-s) > z ist. Solange dies nicht der Fall ist, wird wieder zum Hauptprogramm 0 gemäß Feld 101 zurückgekehrt. Sobald jedoch der Mindesthub z überschritten wurde, wird beim Block 131 der neue Gang S (als der nächstniedrige Sang, G-1) ermittelt, und die Motordrehzahl im neuen Gang, nG, wird errechnet. Sodann wird bei 132 die augenblickliche technische Maximaldrehzahl des Motors anhand von Parametern (z.B. Fahrweissparameter F, Fahrpedalstellung s), z.B. auch in Abhängigkeit von der Motortemperatur, definiert. Im Anschluß daran wird bei 133 geprüft, ob die Motordrehzahl nG im neuen Gang größer ist als die soeben definierte technische Maκimaldrehzahl nmax. Trifft dies nicht zu, werden anschließend (Schritt 134) die Kupplungsbetätigung und der Schaltvorgang in den neuen Gang ausgelöst; dabei wird während des Schaltvorganges die Motorleistung über die Drosselklappenstellung entsprechend gesteuert. Ist jedoch die Drehzahl des Motors im neuen Gang größer als die technische Maκimaldrehzahl, so wird kein Schaltvorgang ausgelöst, und die Größen s3, s4 und t3 werden gemäß Block 135 =0 gesetzt, wonach bei 101 wieder zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt wird.

Die anhand der Fig. 5 und 6 einerseits bzw. 7 und 8 andererseits erwähnten vorgegebenen Werte für das Zeitintervall, T bzw. T', für den Mindesthub, y bzw. z, sowie für die Mindestgeschwindigkeitswerte, a bzw. b, können an sich jeweils verschieden voneinander gewählt werden; vorzugsweise werden sie jedoch gleich groß gewählt, d.h. T=T' , y=z und a=b; diese Werte werden wieder abhängig vom Fahrzeugtyp, Motor usw. gewählt, und beispielsweise beträgt T=T' ungefähr 0,4 s, y=z ungefähr 0,5 bis 1,0 cm und a=b ist ungefähr gleich 20 mm/s.

Mit den Fahrpedal-Bewegungsabläufen gemäß Fig. 5 bzw. Fig. 7 hat somit der Fahrer die Möglichkeit, jederzeit willkürlich einen Gangwechsel durch die entsprechende ruckartige Fahrpedalbewegung auszulösen. Dabei erfolgt die Auslösung des Schaltvorganges immer erst nach der Überprüfung der Ausführbarkeit, d.h. ob die Motordrehzahl im neuen Gang zulässig ist. Damit hat der Fahrer erstmals bei einem Automatikgetriebe die Möglichkeit, vorausschauend vorsorgliche Hoch- oder Rückschaltvorgänge unabhängig von der augenblicklichen Leistungsanforderung allein über das Fahrpedal auszulösen. üblicherweise wird bei einem als Leistungesteuerorgan vorgesehenen elektronischen Fahrpedal die Pedalrückstellkraft von einer oder von zwei Federn aufgebracht, wobei sich ein linearer Anstieg der Pedalkraft PK mit zunehmendem Pedalweg s ergibt, wie in Fig. 9 in einem Diagramm bei 136 veranschaulicht ist. Weiters wird durch eine Reibscheibe eine Krafthysterese zur Stabilisierung der Pedal kraf t erzeugt. Nahe dem Vollastpunkt ist dann beispielsweise eine Einrichtung für einen hohen Pedalkraftanstieg, eine Kraftschwelle für den sogenannten Kickdown, vorgesehen, wie in Fig. 9 bei 137 gezeigt ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist gemäß Fig. 9 zusätzlich ungefähr am Beginn des letzten Viertels des Fährpedalweges eine Kraftschwel le eingebaut, d.h. die erf orderliche Pedalkraft zeigt an dieser Stelle der Kraftschwelle eine Stufe und sie steigt danach steiler an, was beispielsweise durch eine zusätzliche Feder, die ab dieser Fahrpedalstellung wirksam wird, erreicht wird. Diese Kraftschwelle ist in Fig. 9 schematisch bei S veranschaulicht. Die bei der Vor- und Rückwärtsbewegung des Fahrpedals gegebene Hysteresis ist in Fig. 9 weiters schematisch mit HY angegeben, wobei die Vorbewegung mit voll ausgezogenen Linien und die Rückbewegung mit gestrichelter Linie gezeigt ist.

Bei einer Bewegung des Fahrpedals an die Kraftschwelle S und Halten des Fahrpedals an der Kraftschwelle S wird bei der vorliegenden Steuerung ein Fahren bei optimalem Motorwirkungsgrad sichergestellt. Dazu eind im ROM 13 fahrzeugspezifische drehzahlabhängige Drosselklappenkennfelder, wie in Fig. 10 dargestellt, abgespeichert, wobei diese Drosselklappenkennfelder so ausgelegt sind, daß der Fahrpedalstellung an der Kraftschwelle S bei einem Fahrweiseparameter F=0 (für verbrauchsoptimierte Fahrweise) immer jene Drosselklappenstellung zugeordnet ist, die bei der augenblicklichen Motordrehzahl einen optimalen spezifischen Kraftstoffverbrauch (entsprechend der gestrichelten Linie 138 im Motorkennfeld gemäß Fig. 11, das ebenfalls im ROM 13 abgespeichert ist) erbringt. Bei Fahrpedalstellungen bis zur Kraftschwelle S werden durch die Steuerung bzw. das entsprechende Programm im ROM 14 Rückschaltungen unterdrückt, solange nicht eine technische Motormindestdrehzah 1 unterschritten wird; diese technische Motormindestdrehzahl kann als Funktion von Parametern, wie z.B. der Motortemperatur T, bestimmt werden.

Kraftstoffverbrauchs b (in g/kWh) beim Zurücknehmen des Fahrpedals 25 ohne Hysterese und mit gestrichelter Linie D der Anstieg des spezifischen Kraftstoffverbrauches b mit Hysterese veranschaulicht. Es ist dabei auch ersichtlich, daß bei der Kraftschwelle S der minimals spezifische Kraftstoffverbrauch b gegeben ist. An der Kraftschwelle S entspricht beispielsweise bei einem Fahrweiseparamster F=0 die Fahrpedalstellung sS einer Motordrehzahl n=3000 1/min bzw. bei einem Fahrweiseparameter F=1 einer Motordrehzahl von n=3500 1/min.

Bei einer Betätigung des Fahrpedals über diese Kraftschwelle S hinaus werden den Fahrpedalstellungen wie aus Fig. 9 ersichtlich kontinuierlich ansteigende Motormindestdrehzahlen für die automatischen Rückschaltvorgänge zugeordnet, wobei diese Mindestdrehzahlen im ROM 13 gespeichert sind und wieder vom Fahrweiseparameter F abhängig sein können; beispielsweise entsprschen sie bei leistungsorientierter Fahrweise (Fahrweissparamster F=1) bei ganz durchgetrstenem Fahrpedal annähernd der Drehzahl bei Höchstleistung. Im einzelnen ist in Fig. 9 beispielsweise veranschaulicht, daß einer Stellung, die durch die Linie E angegeben ist, eine Motordrehzahl n=4000 bei F=0 bzw. eine Motordrehzahl n=4500 bei F=1, und der voll durchgetretenen Fahrpedalstellung gemäß der Linie E' für F=0 eine Motordrehzahl n=5000 und für F=1 eine Motordrehzahl n=5500 1/min entspricht.

Wenn andererseits der Fahrer bei einem immer kleiner werdenden Leistungsbedarf, z.B. beim Bergabfahren, das Fahrpedal vom Schwellwert S immer weiter zurücknimmt, kommt der Motor wie erwähnt in Bereiche mit steigendem spezifischen

Kraftstoffverbrauch b, d.h. mit fallendem Motorwirkungegrad. Dies soll bei der vorliegenden Steuerung, bei der an sich Hochschaltvorgänge bei der Fahrpedalrücknahme nicht automatisch erfolgen, dem Fahrer durch Anlegen eines haptischen Signals, z.B. in Form von Vibrationen 139, an das Fahrpedal 25 signalieiert werden, wozu beispielsweise der in Fig. 2 gezeigte Vibrator 30 vorgesehen ist, der dann vom Mikroprozessor 10 über den Ausgangskreis 15 angesteuert wird. Dabei setzen die Vibrationen 139 am Fahrpedal 25 mit einer Verzögerung ein, die abhängig vom Fahrweissparamster F gewählt werden kann - beispielsweise setzt im Fall eines Fahrweiseparamsters F=0 für verbrauchsorientierte Fahrweise das Vibrieren früher ein als im Fall des Fahrweiseparameters F=1 für leistungsorientierte Fahrweise. Dabei ist es weiters zweckmäßig, wenn, wie in Fig. 9 schematisch durch die schraffierten Bereiche, die diese Vibrationen 139 veranschaulichen sollen, gezeigt ist, die Inteneität der Vibrationen mit fallendem Motorwirkungsgrad ansteigt.

Die Kraftschwelle S kann anstatt durch eine Feder auch durch einen vom Mikroprozessor 10 gesteuerten elektromotorischen Aktuator vorgesehen werden, wobei es in diesem Fall möglich ist, die Kraftschwelle S längs des Fahrpedaiweges s zu verschieben. In diesem Fall werden die Drosselklappenöffnungen oder Regelstangenstellungen nicht oder praktisch nicht von der Motordrehzahl abhängig den Fahrpedalstellungen zugeordnet, vielmehr wird die Kraftschwelle vom elektromotorischen Aktuator aufgrund der Ansteuerung durch den Mikroprozessor am Fahrpedalweg s immer dort festgelegt, wo beispieisweise beim Fahrweissparamster F=0 (also bei verbrauchsoptimierter Fahrweise) bei der jeweiligen Motordrehzahl der optimals Motorwirkungegrad erreicht wird. Ein solcher Aktuator kann beispielsweise mit dem elektromechanischen Antrieb 30 gemäß Fig. 2 kombiniert sein, er kann jedoch, um etwaige Interferenzen zu vermeiden, als gesonderter Bauteil mit dem Fahrpedal 25 gekoppelt werden, was aber in der Zeichnung, Fig. 2, der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht veranschaulicht ist. Andererseits könnte im übrigen der elektromechanische Antrieb bzw. Vibrator 30 auch im dem Fahrpedal 25 zugeordneten Pedal- Sollwertgeber 26 integriert werden.

In Fig. 12 ist in einem Flußdiagramm ein Programmodul III veranschaulicht, mit dem Fahrpedalbewegungen gemäß Fig. 9, insbesondere das Halten des Fahrpedals am Schwellenwert 140, erfaßt werden können, und mit dem weiters zeitverzögert beim Zurücknehmen des Fahrpedals 25 Vibrationen als haptische Signale 139 an das Fahrpedal angelegt werden, um den Fahrer dadurch zu signalisieren, daß der Motor in Bereiche mit steigendem spezifischen Kraftstoffverbrauch kommt. Wie bereits erwähnt kann dabei das Unterprogramm III im Anschluß an den Schritt 101 gemäß Fig. 8 durchlaufen werden, bevor zum Hauptprogramm 0 gemäß Fig. 4 zurückgekehrt wird (siehe auch das Ende des Flußdiagramms von Fig. 12).

Gemäß Fig. 12 erfolgt im Unterprogramm III nach einem Startschritt 140 bei 141 eine Abfrage, ob der Pedalweg s = 0 ist. Wenn ja, wird sodann bei 142 abgefragt, ob von einem vorhergehenden Programmdurchlauf ein vorhergehender Pedalweg s als letzter Wert sA noch gespeichert ist (sA = 0 ?) . Trifft dies nicht zu, so wird gemäß Block 143 ein stwaiges haptisches Signal, das noch von früher her anliegt, beendet, und es wird, sofern keine Gefällstrecke vorliegt ausgekuppelt; danach wird zum nachstehend noch erläuterten Schritt 170 weitergegangen. Ist jedoch der Pedalwegwert sA = 0, dann wird sofort zum Schritt 170 weitergegangen.

Wenn bei der Abfrage gemäß 141 das Ergebnis negativ war, d.h. ein Pedalweg s ≠ 0 vorliegt, so wird danach gemäß 144 abgefragt, ob dieser Pedalweg s kleiner ist als jener, bei dem bei der momentanen Motordrehzahl noch ein verbrauchegünstiger Betrieb gegeben ist. Trifft dies zu, so wird danach bei 145 abgefragt, ab der momentane Gang G noch nicht der größte Gang G6 ist. Ist noch nicht der größte Gang eingelegt, so wird gemäß Block 146 die Motordrehzahl nN für den nächsthöheren Gang (G+1) errechnst, und danach wird bei 147 abgefragt, ab diese Motordrehzahl nN kleiner ist als die bei der momentanen Motortemperatur T noch zulässige Motordrehzahl. Trifft dies nicht zu, so wird gemäß Block 148 ein haptisches Signal (HA) mit einer Zeitverzögerung ausgelöst. Danach wird bei 149 abgefragt, ob die Motordrehzahl n noch größer ist als die technische Mindestdrehzahl nmin. Wenn das Ergebnis dieser Abfrage negativ ist, wird bei 150 sodann abgefragt, ob der momentane Gang G noch größer als der erste Gang ist, und wenn nein, wird bei 151 ausgekuppelt und bei 152 die Drosselklappe für einen Leerlauf angesteuert. Danach wird zum Schritt 170 weitergegangen.

Ist dagegen das Ergebnis der Abfrage 150 positiv, d.h. der momentane Gang ein höherer Gang als der erste Gang ist, so wird bei 153 der nächstniedrige Gang (G-1) eingelegt, und bei 154 erfolgt die Ansteuerung für den Kupplungsvorgang und das Schalten (K+Sch), und mit der Drosselklappe wird die neue Motordrehzahl angesteuert (D=f(G,n)). Sodann wird gemäß Block 155 die Drosselklappe als Funktion des Pedalweges s und der Motordrehzahl n nach dem Kennfeld gemäß Fig. 10 gesteuert.

Wenn bei der Abfrage 149 das Ergebnis positiv ist, d.h. die Motordrehzahl noch größer als die technische Mindestdrehzahl ist, so wird bei 156 dann abgefragt, ab die Motordrehzahl n noch kleiner als die technisch zulässige Maximaldrehzahl n max ist. Wenn ja, wird danach bei 157 abgefragt, ob der Pedalweg s größer ist als der Pedalweg sS beim Schwellwert S. Trifft dies zu, so wird bei 158 ein neuer Motordrehzahlbereich ns als Funktion des Pedalweges s und des Fahrweissparamsters F bestimmt. Danach wird bei 159 abgefragt, ob die Motordrehzahl kleiner als dieser neue Motordrehzahlbereich ns ist. Wenn ja, wird gemäß Block 160 aus der Fahrgeschwindigkeit v und dem Motordrehzahlbereich ns der neue Gang nG berechnst, und sodann wird gemäß Block 161 ein Kupplungsund Schaltvorgang ausgelöst, ähnlich wie dies bereits vorstehend für den Block 154 erläutert wurde. In Anschluß daran wird zum nachstehend noch zu beschreibenden Block 169 weitergegangen. lst das Abfrageergebnis bei 159 negativ, so wird direkt zu diesem Block 169 übergegangen.

Wenn bei der Abfrage 157 der Pedalweg s kleiner oder gleich dem Pedalweg sS beim SchwelIwert S ist, d.h. das Abfrageergebnis bei 157 negativ ist, so wird im Anschluß daran bei 162 abgefragt, ab die Summe der letzten Pedalbewegungen positiv ist, d.h. keine Pedalrücknahmebewegung erfolgt ist. Bei negativem Abfrageergebnis (wenn also eine Pedalrücknahmebewegung erfolgt ist), wird ebenfalls zum Block 169 weitergegangen. Ansonsten wird bei 163 abgefragt, ob die Motordrehzahl n größer als im adaptiven Schaltpunkt SP vorgesehen ist. Wenn nein, wird ebenfalls zum Block 169 weitergegangen, ansonsten wird bei 164 abgefragt, ob die Beschleunigung dv/dt größer als ein gangspezifischer Wert b2 ist. Wenn ja, dann erfolgt gemäß Block 167 ein Hochschalten um zwei Gänge (G=G+2). Ansonsten wird bei 165 abgefragt, ob die Beschleunigung dv/dt größer als ein gangspezifischer Wert bl ist. Wenn nein, wird zum Block 170 weitergegangen, ansonsten wird beim Block 166 der nächsthöhere Gang (G+1) als neuer Gang G festgelegt. Sodann erfolgt gemäß dem Block 168 wiederum der entsprechende Kupplungs- und Schaltvorgang, mit der entsprschenden Drosselklappensteuerung.

Danach wird gemäß Block 169 die Drosselklappe wieder nach dem Pedalweg s und der Motordrehzahl n (siehe Kennfeld von Fig. 10) gesteuert, und gemäß Block 170 wird der letzte Pedalweg als Wert sA gespeichert. Danach wird wieder zum Hauptprogramm 0 zurückgekehrt.

Im Fall, daß bei den Abfragen 144 oder 145 das Ergebnis negativ oder bei der Abfrage 147 das Ergebnis positiv war, wird vor der Überprüfung der Motordrehzahl im Vergleich zur Mindestdrehzahl und Maκimaldrehzahl (Abfragen 149 und 156) das zuvor bei einem Programmdurchlauf bereits ausgelöste haptische Signal beendet (HE beim Block 171).

Aus Fig. 4 ergibt sich, daß der Bremspedalansprech- oder -berührungssensor 17 (Fig. 2), der gleichzeitig der Bremslichtschalter sein kann, und aus Sicherheitsgründen, für den Fall von Bremsversagern, auch der Sensor 18 (Fig. 2) für ein ganz durchgetretenes Bremspedal immer Vorrang gegenüber allen Fahrpedalsignalen haben; dies wird vorzugsweise auch entsprechend für den Bremsdrucksensor 21 (Fig. 2) vorgesehen, was in Fig. 4 allerdings nicht näher gezeigt ist - es wäre hiefür nur eine zusätzliche Abfrage ähnlich den Abfragen 61 und 62 im Programmodul einzubauen. Damit wird eine Fehlbedienung durch den Fahrer bei gleichzeitiger Bstätigung von Fahrpedal und Bremspedal wirkungslos gemacht, da dann die Signale des Fahrpedals von der Steuerung ignoriert werden. Dabei wird zweckmäßig vorgesehen, daß bei einem Ausfall des Bremssysteme, wenn das Bremspedal bis zum Anschlag durchgetreten wird (was vom Sensor 18 gemeldst wird), das Bremspedal-Endanschlagsignal automatisch einen Schaltvorgang in den Höchstdrehzahlbereich auslöst, um damit eine maximale Motorbremswirkung zu erzielen.

Auch können Rückschaltvorgänge immer dann ausgelöst werden, wenn sich das Fahrzeug auf einer Talfahrt befindet, oder wenn im hohen Geschwihdigkeitsbereich gefahren wird und die Bremsen heiß werden. Dabei wird von der Steuerung gemäß einem zusätzlichen, nicht näher veranschaulichten Unterprogramm der für den Beladezustand oder das Gewicht des Fahrzeuges beim jeweiligen Gefälle, für die übernahme eines entsprschenden Anteiles der Bremsϊeistung notwendige Motordrehzahibereich, z.B. als Funktion des Bremedruckes, der Fahrgeechwindigkeit und der Fahrzeugverzögerung, weiters eines gangabhängigen fahrzeugspezifischen Parameters und der Bremstemperatur Im Mikroprozessor 10 berechnst; aufgrund dieser Berechnung wird der erforderliche Getriebegang festgelegt, und nach Überprüfung der Zuläseigkeit der Motordrehzahl im errechneten Gang, ähnlich wie dies anhand der Fig. 6 und 8 erläutert wurde, wird der Rückschaltvorgang ausgelöst, um so die gewünschte Motorbremeleistung zu erreichen. Bei höheren Bremstemperaturen wird dabei die Motordrehzahl für die Festlegung des Gstriebeganges zusätzlich angehoben, um den Anteil der Bremsleistung durch den Motor zu erhöhen. Eine Gef äl lstrecke kann vom Mikroprozessor beispielsweise dadurch festgestellt werden, daß überprüft wird, ob die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in der Zeit, dv/dt, größer als ein gangspezifischer verspeicherter negativer Paramsterwert ist, oder aber dadurch, ob bereits währsnd der Einleitung des Auskupplungsvorganges die zweite Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit v nach der Zeit t positiv wird.

Eine derartige Feststeilung von Gefällstrecken ist für den Fall von Bedeutung, daß bei Rücknahme des Fahrpedais in die Nullage vom Mikroprozessor 10 festgestellt wird, daß eine bestimmte Motormindestdrehzahl noch überschritten ist; in diesem Fall wird der ansonsten normalerweise vorgesehene Auskupplungsvorgang unterdrückt, um damit ein Ansteigen der Fahrzeugbeschleunigung (bzw. eine Verminderung der Fahrzeugverzögerung) beim Zurücknehmen des Fahrpedals in die Nuliage auszuschließen; wird danach das Bremspedal betätigt und wieder freigegeben, so wird wie nach jeder Freigabe des Bremspedals ein Auskupplungsvorgang ausgelöst, um auf Gefällstrecken Beschleunigungsvorgänge auch ohne Motorleistung zu ermöglichen. Dies trägt ebenfalls zur Kraftstoffeinsparung bei.

Im gerade beschriebenen Fall der Bewegung des Fahrpedals in die Nullage und Unterdrückung des Auskupplungsvorganges wird vorzugsweise, wenn unmittelbar vor einer neuen Fahrpedalbstätigung noch eine Fahrzeugbeschleunigung festgestellt wurde (dv/dt > 0), also auf einer GefälIstrecke, bei der das Fahrzeug bei dem bisher eingelegten Gang trotz des Motorschleppmomentes noch beschleunigte, unabhängig von dem ansonsten die Gangwahl bestimmenden erstsn zumihdest annähernden Ruhepunkt (U gemäß Fig. 3) des Fahrpedals 25 nach einer Pedal-Nulläge vom Mikroprozessor 10 (Fig. 2) ein etwaiger Hochschaitvorgang (aufgrund dieses Punktes U) aus Sicherheitegründen unterdrückt. Mit Programmodulen ganz analog den anhand der Fig. 6 und 8 erläuterten kann echließlich der Mikroprozessor eine Steuerung des Antriebsstranges im Sinne von Auslösungen von Schaltvorgängen aufgrund von ruckartigen Bremspedalbetätigungen vorsehen. Dabei werden kurze Bremsdruckreduzierungen, also Bremspedalbewegungen über einen vorgegebenen Mindesthub hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, als Hochschalt-Befehlssignals des Fahrers seiektiv erfaßt, und umgekehrt werden kurze Bremsdrucksteigerungen, also Vor- und Rückbewegungen des Bremspedals über einen Mindesthub hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, als Rückschalt-Steuerbef eh l e des Fahrers erkannt. Da die hiefür vorgesehenen Programmodule völlig analog den Programmodulen gemäß Fig. 6 und 8 sind, kann sich eine weitere Erläuterung hievon erübrigen. Selbstverständlich werden auch in diesem Fall der selektiven Erfassung von Bremspedalbewegungen die entsprechenden Schaltvorgänge erst nach Überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang sowie weiters, im Fall von Kochschaitvorgängen, auch nach Überprüfung der Angemessenheit des neuen Ganges in bezug auf Gefälle und Bremstemperatur ausgelöet.

Damit werden dem Fahrer speziell auf Gefällstrecken auch während der Bremepedalbetätigung vorausschauende Schaitvorgänge ermöglicht.

Insgesamt ergibt eich somit beim beschriebenen Ausführungebeispiel, daß abgesehen von den ohne Eingriff des Fahrers erfolgenden vollautomatischen Schaltvorgängen durch den Fahrer willkürlich Schaltvorgänge entweder durch ruckartige Bewegungen des Fahrpedals oder aber Bremspedals oder durch kurzes Zurücknehmen des Fahrpedals in die Nullstellung und anschließende Bewegung des Fahrpedals in eine ungefähre Ruhestellung ausgelöst werden. Anderereeits werden die bisher üblichen automatischen Hochschaltvorgänge bei der Rücknahme des Fahrpedals unterdrückt, solange die Motordrehzahl unterhalb eines Grenzwertes bleibt, und der sich verschlechternde Motorwirkungsgrad wird dem Fahrer durch Anlegen eines haptischen Signals am Fahrpedal signalisiert, damit er entsprechend reagieren kann.

Es ergibt eich demgemäß eine Erhöhung der Fahreicherheit durch die Freihaltung dee vieuellen Kanals des Fahrers für die Beobachtung des Verkehrsraumes und durch die Vermeidung der Notwendigkeit zur Beobachtung von optischen Anzeigen, wie beispielsweise Drehzahlmesser und Kraftstoffverbrauchsanzeiger, sowie durch die Automatisierung von Vorgängen und das Anlegen des haptischen Signais am Fahrpedal, was es erlaubt, rasch und sicher, ohne Beeinträchtigung der notwendigen Beobachtung des Verkehrsgeschehens, zu reagieren. Eine weitere Erhöhung der Sicherheit ergibt sich durch das automatische Zurückschalten bei Talfahrten und im hohen Geschwindigkeitsbereich, bei großen Bremsverzögerungen (bei Heißwerden der Bremsen) und letztlich auch beim Versagen der Betriebsbrsmse. Ein Ausfallen der Bremsen durch überhitzung wird dadurch praktisch ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil liegt in der Kraftstoffeinsparmöglichkeit durch das Vorsehen einer größeren Gangzahl mit extremer Overdrive-Spreizung und der automatischen verbrauchsoptimierten Gangwahl; weiters ist auch vorteilhaft, daß die vorliegende Steuerung promlemlos an die verschiedensten Fahrzeugtypen und individuellen Anforderungen ohne Änderung der Elektronikbauteile, allein durch die Anpassung der ROMs 13 und 14 gemäß Fig. 2, angepaßt werden kann. Dadurch wird eine preiswerte Großserienproduktion der Elektronik ermöglicht. Damit wird in der Folge auch für leistungeschwächere Fahrzeuge, mit kleinem Hubraum, sowohl aus technischen Gründen (da keine Fahrleistung eingebüßt wird und auch kein wesentliches Mehrgewicht in Kauf genommen werden muß) als auch aus preislichen Gründen eine Schaltautomatik mit der beschriebenen Steuerung realieierbar und sinnvoll.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die beschriebene Erfindung ist bei allen Kraftfahrzeugen, sowohl bei PKW als auch bei LKW, anwendbar. Die wirtschaftliche Voraussetzung ist durch ein positives Kosten-Nutzenverhältnis gegeben. Diese wird, insbesondere bei PKW, durch eine weitgehende Realisierung des Kraftstoff-Einsparpotentials bei Konstantfahrt durch Overdrivegänge und in Beschleunigungs- und Schubphasen durch die drehzahlabhängige verbrauchsoptimierte Steuerung der Drosselklappe bzw. Regelstange, den optimalen mechanischen Wirkungsgrad des Stirnradgetriebes und weitere Maßnahmen erreicht.

Wesentlich ist dabei auch, daß die Akzeptanz durch die Fahrer gesichert erscheint, da erstmals bei einem PKW-Automatikgetriebe gegenüber einem Handschaltgetriebe kein Leistungsverlust eintritt und erstmals vorausschauende korrektive Eingriffsmöglichkeiten des Fahrers bei der Gangwahl über das Fahrpedal möglich sind.

Durch die Möglichkeit der problemlosen Anpassung der erfindungsgemäßen Steuerung an verschisdenste Fahrzeugtypen ohne Änderung der Hardware, allein durch das Einlesen der verschiedenen Kennfelder und Parameter, sowie durch die steigende Leistungefähigkeit der Mikroprozessoren und Peripherbausteine ist eine Großserienproduktion zu marktakzeptablen Preisen problemlos möglich. Bei LKW mit feinstufigen Vielgang-Automatik-Gruppengetrieben, wie sie bereits in Verwendung sind, kann damit einerseits auch bei rechnergesteuerter selbsttätiger Auslösung der Gangwechselvorgänge die Schalthäufigkeit auf dae notwendige Maß reduziert werden, andererseits sind dem Fahrer erstmals vorausschauende Eingriffe in die Gangwahl über das Fahrpedal und auf Gefällstrecken mitteis Bremspedal möglich. Dabei erfolgt bei Talfahrt die Auslöeung der erforderlichen Rückechaltvorgänge und die Rstarderbstätigung, wenn vom Fahrer nicht bereits vorausschauend ausgelöst, grundsätzlich vollautomatisch. Damit wird menschliches Fehlverhalten ausgeschlossen, was sicherlich insbesonders bei Omnibussen und schweren LKW-Zügen ein ganz wesentlicher Beitrag für die Verbesserung der Verkehrssicherheit ist.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebestranges (1) für Kraftfahrzeuge mit einer elektronischen Mdtorleistungssteuerung, mit einem Fahrpedal, und mit einem Automatikgetriebe (6), z.B. einem automatischen Schaltgetriebe mit elektronisch gesteuerter mechanischer Trockenkupplung, anhand von Bstriebsdaten, Kennwerten und Paramstern, dadurch gekennzeichnst, daß zusätzlich zur Stellung des Fahrpedals (25) die Bewegungen des Fahrpedals (25) sowie vorzugsweise auch jene des Bremspedals (16) laufend überwacht und bestimmte, vorgegebene Bewegungeabläufe als unmittelbare Fahrer -GangwahIsteuerbefehle selektiv erfaßt werden, wobei der jeweilige Getriebegang bzw. dessen Zulässigkeit anhand der Bstriebsdaten und Parameter rechnerisch ermittelt bzw. überprüft und anschließend gegebenenfalls der Gangwechsel einsch l ieß l ich der Kupplungebstätigung ausgelöst und durch die Motorleistungesteuerung während des Gangwechselvorganges unabhängig von der Fahrpedalstellung die sich im neuen Gang ergebende Motordrehzahl (n) angesteuert wird, und daß andererseits automatische Hochschaltvorgänge bei Rücknahme des Fahrpedais (25), solange die Motordrehzahl (n) unterhalb einer zulässigen Maximaldrehzahl bleibt, unterdrückt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnst, daß bei einem Fahrpedal-Bewegungeablauf, bei dem das Fahrpedal bei rollendem Kraftfahrzeug aus der Nullstellung (0) in eine erste zumindest annähernde Ruhestellung (U) gebracht wird, in der die Geschwindigkeit (ds/dt) der Fahrpedalbewegung einen vorgegebenen Wert (x) unterschreitst, der dieser Fahrpedal-Ruhestellung (U) zugeordnste Motordrehzah 1 bereich (n0) aufgrund von hiefür gespeicherten Kennwerten ermittelt wird, wobei vorzugsweise bereits während der Pedalbewegung die der jeweiligen Fahrpedalstel lung zugeordnste Motordrehzahl (n) kontinuierlich, spätestens aber im Augenblick der ersten Fahrpedal-Ruhestellung (U) angesteuert wird, und wobei abhängig von der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit (v) der zugehörige Gstriebegang (G) ermittelt und der Schalt- und Einkupplungsvorgang ausgelöst wird, wonach die Motorleistung wieder durch die Drosselklappen- oder Regelstangenstellung primär abhängig von der Fahrpedal-Stellung (s) gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Geschwindigkeit der Bewegung des Fahrpedals (25) aus der Nullstellung (0) in die erste zumindest annähernde Ruhestellung (U) ein den Fahrstil des Fahrers angebender, die Schaltdrehzahlen und/oder Motordrehmomentgrenzen beeinflussender Fahrweiseparameter (F) ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer gemittelten Geschwindigkeit (s/(t1-t)) der Fahrpedalbewegung, die höher als ein vorgegebener Geschwindigkeitswert ist, ein Fahrweissparamster für Ieistungeorientierte Fahrweise (F=1) bestimmt wird, bei dem höhere Schaltdrehzahlen und/oder Motordrehmomentgrenzen festgelegt werden als bei einem ansonsten, bei einer gemittelten Geschwindigkeit der Fahrpedal bewegung kleiner als der vorgegebene Geschwindigkeitswert, bestimmten Fahrweissparamster für verbrauchsoptimlerte Fahrweise (F=0).

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnst, daß der Fahrweiseparamster (F) nach jeder Bewegung des Fahrpedals (25) in die Nullstellung (D) und aus dieser in die erste zumindest annähernde Ruhestellung (U) neu ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnst, daß bei einer Bewegung des Fahrpedals (25) in die Nullstellung (O) im Falle von Gefällstrecken, solange die Motordrehzahl (n) eine vorgegebene Mindestdrehzah 1 überschreitst, der ansonsten vorgesehene Auskupplungsvorgang unterdrückt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall einer Bremspedalbstätigung nach Beendigung des Bremsvorgange und Freigabe des Bremspedals (iό) ein Auskupplungevorgang ausgelöst wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bewegung des Fahrpedals (25) aus der Nullstellung (0), mit unterdrücktem Auskupplungsvorgang, in die erste zumindest annähernde Ruhestellung (U) unabhängig von dieser ansonsten die Gangwahl bestimmenden Ruhestellung ein Hochschaltvorgang unterdrückt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hin- und Herbewegung des Fahrpedals (25) über einen vorgegebenen Mindesthub (y; z) hinaus sowie innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (T; T' ) als wilIkürlicher Gangwechsel-Steuerbefehl erfaßt wird, wobei eine Rück- und Vorbewegung des Fahrpedals (25) als Hochschalt-Steuerbefehl und eine Vor- und Rückbewegung des Fahrpedals (25) als Rückschalt-Steuerbefehl erfaßt und ein Gangwechsel nach rechnerischer überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl (nG) im neuen Gang ausgelöst wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnst, daß die Bewegungen des Bremspedals (16) durch Überwachung des Bremsdruckverlaufs erfaßt werden, und daß eine vorübergehende Druckreduzierung um einen vorgegebenen Mindestbstrag innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Hochschalt-Steuerbefehl und eine vorübergehende Druckerhöhung um einen vσrgegebenen Mindestbstrag innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne als Rückschalt-Steuerbefehl selektiv erfaßt wird, wobei ein Gangwechsel nach rechnerischer überprüfung der Zulässigkeit der Motordrehzahl im neuen Gang ausgelöst wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnst, daß vor der Auelöeung des Gangwechsels bei Erfassung eines Hochschalt-Steuerbefehls zusätzlich noch die Zulässigkeit des neuen Ganges in bezug auf die Bremstemperatur und/oder ein stwaiges Gefälle überprüft wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnst, daß bei einem Bewegungsablauf des Fahrpedals (25), bei dem das Fahrpedal in eine vorgegebene, durch Wirksamwerden einer Kraftschwelle (S) erkennbare Stellung (sS) bewegt und in dieser Stellung gehalten wird, gegebenenfalls bei einem Fahrweissparamster (F) für verbrauchsoptimierte Fahrweise, die Drosselklappe bzw. Regelstange in Entsprechung zur Motordrehzahl (n) laufend so angesteuert wird, daß der für die jeweilige Motordrehzahl optimals spezifische Kraftstoffverbrauch (b) gemäß dem Motorkennfeld erreicht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnst, daß die Stellung, in der die Kraftschwelle (S) wirksam wird, in Entsprechung zur Drosselklappen - oder Regelstangenstellung so verändert wird, daß bei der jeweiligen Motordrehzahl (n) der σptimals Motorwirkungsgrad erhalten wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bewegung des Fahrpedals (25) über die Kraftschwellen- Stellung (sS) hinaus den Fahrpedalstellungen kontinuierlich ansteigende Motormindestdrehzahlen zugeordnst werden.

15. Verfahreh nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnst, daß bei einer Rücknahme des Fahrpedals (25) und Unterdrückung der automatischen Hochschaltvorgänge der laufend ungünstiger werdende Motorwirkungegrad dem Fahrer durch Anlegen eines haptischen Signals, beispielsweise in Form von laufend stärker werdenden Impulsen oder Vibrationen, an das Fahrpedal signalisiert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das haptische Signal mit einer Zeitverzögerung an das Fahrpedal (25) angelegt wird, wobei die Zeitverzögerung und/oder die Signalintensität gegebenenfalls abhängig von einem Fahrweiseparamster (F) gewählt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnst, daß vor der selektiven Erfassung der vorgegebenen Bewegungsablaufe jeweils auf das Vorliegen von Signalen von Sensoren (21, 17, 18) für den Bremsdruck, für das Ansprechen des Bremspedals (16) und für ein in seine Endstellung bewegtes Bremspedal geprüft wird, wobei bei Vorliegen derartiger Sensorsignals die selektive Erfassung der Bewegungsabläufe des Fahrpedals (25) unterdrückt wird und bei Talfahrten sowie gegebenenfal is in einem Geschwindigkeitsbereich oberhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitswertes bei heißen Bremsen auch in der Ebene Rückschaltvorgänge ausgelöst werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auslösung der Rückschaltvorgänge der Motordrehzahlbereich als Funktion des Bremsdruckes, der Fahrgeschwindigkeit (v), des bisher eingelegten Ganges (G), der Fahrzeugverzögerung (dv/dt) und der Bremstemperatur rechnerisch ermittelt und anhand dessen der erforderliche Getriebegang festgelegt sowie die Zulässigkeit der Motordrehzahl (n) im ermittelten Gang überprüft wird.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, mit zumindest einem, einem Fahrpedal (25) als Leistungssteuerorgan zugeordnsten, dessen Stellung erfassenden Sollwertgeber (26) für die Fahrleistung, mit dem eine Prozessor-Steuereinheit (9) verbunden ist zur Ermittlung eines geeigneten Ganges und zur automatischen Steuerung von Gangwechselvorgängen, wobei die Prozessor-Steuereinheit (9) weiters eingangsseitig mit einer Speichereinrichtung (13) für Kenndaten des Kraftfahrzeuges, mit zumindest einem dem Bremspedal (16) zugeordneten Sensor (17, 18, 21) und mit Betriebsdaten, wie Motordrehzahl (n), Fahrgeschwindigkeit (v), Kupplungsstellung und Gangkennung (G), erfassenden Sensoren sowie ausgangsseitig mit einem Ausgangskreis (15) zur Ansteuerung des Gstriebes (6), der Kupplung (4) und der Motor-Drosselklappe bzw.-Regelstange verbunden ist, dadurch gekennzeichnst, daß die Prozessor-Steuereinheit (9) ein Modul (14, 10) zur laufenden Überwachung der Bewegung des Fahrpedals (25) sowie vorzugsweise auch des Bremspedals (16) und selektiven Erfassung bestimmter, vorgegebener Bewegungsabläufe als unmittelbare Fahrer-GangwahIsteuerbefehle enthält.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnst, daß die Prozessor-Steuereinheit (9) einen an einen, feste Programmmodule für die Erkennung bestimmter Bewegungsabiäufe enthaltenden Programraspeicher (14), z.B. in Form eines ROM's, angeschlossenen Prozessor (10) enthält.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fahrpedal (25) ein gesonderter die Fahrpedal-Nullstellung erfassender Sensor (28) zugeordnst ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnst, daß die Prozessor-Steuereinheit (9) an vorrangigen Eingängen mit einem Bremsdrucksensor (21), einem Bremspedal-Berührungssensor (17) sowie einem die ganz durchgedrückte Position des Bremspedals (16) erfassenden Sicherheits-Sensor (18) verbunden ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der Kraftschwelle (S) für das Fahrpedal (25) eine gesonderte Feder vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnst, daß zur Erzielung der Kraftschwelle (S) für das Fahrpedal (25) ein von der Prozessor-Steuereinheit (9) angesteuerter Aktuator vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, zur Duchführung des Verfahrens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fahrpedal (25) zur Anlegung der haptischen Signale ein von der Prozessor-Steuereinheit (9) angesteuerter elektromechanischer Antrieb, vorzugsweise ein Vibrator (30), zugeordnst ist.