DE10133227A1 - System zum Steuern von Antriebsstrangbauteilen zum Erreichen von Kraftstoffwirtschaftlichkeitszielen - Google Patents
System zum Steuern von Antriebsstrangbauteilen zum Erreichen von KraftstoffwirtschaftlichkeitszielenInfo
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Abstract
Ein System zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs in kraftstoffwirtschaftlicher Weise umfasst bei einer Ausführungsform einen Steuercomputer, der so arbeitet, dass er eine Anzahl von Motorlast-/Motordrehzahl-Grenzbedingungen als Funktionen von bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs-(BSKV-)Konturen, bezogen auf eine Motorausgangscharakteristikkarte, bestimmt und daraus einen Bereich U für unerwünschten Motorbetrieb definiert. Solange für den Motor zumindest eines der Übersetzungsverhältnisse des Fahrzeuggetriebes eingelegt ist, arbeitet der Steuercomputer so, dass er den Motorbetrieb außerhalb des Bereichs U hält oder bewirkt. Bei einer anderen Ausführungsform arbeitet der Steuercomputer so, dass er eine Kontur von einer Motorlast von im wesentlichen Null zu einer Motorlast definiert, die im wesentlichen Volllast ist, wobei die Kontur vorzugsweise einem kraftstoffwirtschaftlichen Pfad von Motorbetriebsbedingungen mit keiner Last zu Volllast entspricht. Bei Gangschaltgetrieben arbeitet der Steuercomputer so, dass er Getriebeschaltpunkte um die Kontur herum steuert. Bei kontinuierlich veränderlichen Getrieben arbeitet der Steuercomputer so, dass er deren wirksames Übersetzungsverhältnis ändert, um den Motorbetrieb auf der Kontur oder um sie herum zu halten. In beiden Fällen kann der kraftstoffwirtschaftliche Betrieb optimiert werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Systeme zum
elektronischen Steuern und Verwalten des Betriebes von An
triebsstrangbauteilen mit Verbrennungsmotoren und Wechselge
trieben und insbesondere solche Systeme zum Steuern derartiger
Antriebsstrangbauteile während Schaltvorgängen.
Elektronische Steuersysteme zum Verwalten des Betriebes von
Verbrennungsmotoren sind wohlbekannt und in der Kraftfahrzeug-
und Zugmaschinenindustrie weit verbreitet. Derartige Systeme
sind typischerweise so betreibbar, dass sie die Kraftstoffzu
fuhr in den Motor wie auch viele weitere Motor- und/oder Fahr
zeugbetriebsbedingungen steuern.
Konstrukteure von elektronischen Maschinensteuersystemen haben
bis jetzt zahlreiche Techniken zum Steuern der Kraftstoffzu
fuhr in den Motor unter verschiedenen Motorbetriebsbedingungen
erdacht, und eine derartige Technik ist in Fig. 1 darge
stellt. In Fig. 1 ist eine Technik des Standes der Technik
zum Steuern der Kraftstoffzufuhr in den Motor zum Begrenzen
der Motorabdrehzahl während manueller Schaltvorgänge darge
stellt, wobei eine derartige Technik gewöhnlicherweise als
fortlaufende Schaltsteuerung bezeichnet wird. Fig. 1 zeigt
einen Graphen der Motorumdrehungen pro Minute gegen die Fahr
zeugeschwirdigkeit, wobei typischerweise eine lineare Motor
drehzahlbegrenzung 10 dadurch festgesetzt wird, dass bei einer
ersten Fahrzeuggeschwindigkeit VS1 eine erste Motordrehzahl
grenze RPM1 bestimmt wird und bei einer zweiten Fahrzeugge
schwindigkeit VS2 eine zweite Motordrehzahlbegrenzung RPM2
bestimmt wird. Die Motordrehzahlgrenze 10 steigt zwischen VS1
und VS2 linear von RPM1 auf RPM2 und wird jenseits von VS2
konstant auf RPM2 gehalten, wobei RPM2 typischerweise geringer
als die nominelle Motordrehzahl 12 ist. Die nominelle Motor
drehzahl, auch als Regelmotordrehzahl bekannt, ist zu Zwecken
der vorliegenden Erfindung als diejenige Motorgeschwindigkeit
definiert, bei der der Motor einen in der Werbung angegebenen
Wert für die Motorausgangsleistung oder das Drehmoment produ
ziert.
Der Zweck der fortlaufenden Schaltsteuerung ist es, die ver
fügbare Motordrehzahl (und somit die Motorleistung) nach und
nach zu erhöhen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen VS1
und VS2 ansteigt, wobei typische Werte für VS1 und VS2 0,0
bzw. 40 Meilen pro Stunde sind. Dieses Motordrehzahlbegren
zungsmuster bewirkt entsprechend, dass der Fahrzeugführer die
Gänge von Hand bei niedrigeren Motordrehzahlen als sonst wech
selt, insbesondere im Bereich der kleineren Gänge, was zu
Kraftstoffeinsparungen im Zusammenhang mit einem wirksameren
Motorbetrieb führt. Diese Eigenschaft ist anhand des Gang
schaltmusters 14 dargestellt, wobei drei Gangschaltvorgänge
gezeigt sind, die jeweils bei fortlaufend ansteigenden Motor
drehzahlwerten stattfinden.
Während die Eigenschaft 14 der fortlaufenden Schaltsteuerung,
die in Fig. 1 dargestellt ist, das Ziel erreicht, dass Fahr
zeugführer dazu gebracht werden, bei niedrigeren Motordrehzah
len zu schalten, hat sie auch gewisse Nachteile.
Beispielsweise kann unter Betriebsbedingungen mit hoher Motor
last, wenn beispielsweise ein Gefälle zu überwinden ist
und/oder ein schwer beladener Anhänger zu ziehen ist, das
Vorsehen einer scharfen Grenze 10 für die verfügbare Motor
drehzahl die Führbarkeit des Fahrzeugs behindern. Ein Beispiel
einer derart behinderten Führbarkeit ist als Schaltmuster 16
in Fig. 1 gezeigt, was die Wirkung auf das Schaltmuster 14
darstellt, wenn dasselbe Fahrzeug zu einem steilen Geländean
stieg gelangt. Unter derartigen Betriebsbedingungen bewirkt
die Grenze 10 bezüglich der Motordrehzahl, dass der Fahrzeug
führer früher schaltet als es sonst bevorzugt werden würde,
und die Wirkung des steilen Anstiegs verursacht einen zusätz
lichen Verlust, sowohl in der Motordrehzahl, als auch in der
Fahrzeuggeschwindigkeit im Vergleich zum Schaltmuster 14.
Unter äußersten Betriebsbedingungen kann das Fahrzeug entspre
chend ein nicht ausreichendes Moment aufweisen, um ein Schal
ten in den nächsthöheren Gang zu begründen, wodurch der Zweck
der Motordrehzahlbegrenzung 10 vereitelt wird. Was unter der
artigen Bedingungen benötigt wird, ist die Fähigkeit, die
Motordrehzahl bis zur nominellen Motordrehzahl 12 zu erhöhen,
bevor in den nächsthöheren Gang geschaltet wird, wie es durch
das Schaltmuster 18 in Fig. 1 veranschaulicht ist, wobei die
Motordrehzahl nach einem Schaltvorgang idealerweise oberhalb
einer Spitzendrehmoment-Motordrehzahl pro Minute 15 bleibt.
Dieses Szenario würde die Leistungsfähigkeit beim Hochfahren
eines Anstiegs wie auch die Wahrscheinlichkeit des erfolgrei
chen Abschlusses des Schaltvorgangs erhöhen, wobei diese Ver
besserungen beide von der zusätzlichen kinetischen Energie,
die das Fahrzeug vor dem Schaltvorgang aufweist, und von der
erhöhten Maschinenleistung und -antwort nach dem Schaltvorgang
herrühren. Während jedoch eine ausreichende Motordrehzahl zum
Hochfahren eines Anstiegs und für ähnliches notwendig ist,
besteht auch der Bedarf, die Motorausgangsbedingungen während
des Hochfahrens eines derartigen Anstiegs oder weiterer Vor
gänge zu begrenzen, um einen kraftstoffwirtschaftlichen Motor
betrieb aufrechtzuerhalten.
Daher ist ein System zum Steuern von Antriebsstrangbauteilen
notwendig, welches einen Verbrennungsmotor und ein Wechsel
schaltgetriebe umfassen kann, um somit erwünschte Kraftstoff
wirtschaftlichkeitsziele zu erreichen, während gleichzeitig
eine zusätzliche Motorleistung ermöglicht wird, und zwar nur
dann, wenn ein reelles Bedürfnis hierzu vorhanden ist.
Die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik werden
durch die vorliegende Erfindung angegangen. Gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung umfasst ein System zum Steuern
eines Fahrzeug-Antriebsstrangs einen Speicher, in dem eine
Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor
und eine Anzahl von Kraftstoffverbrauchskonturen, die zu der
Karte gehören, abgelegt sind, und eine Einrichtung zum Fest
setzen eines Bereichs der Motorausgangscharakteristikkarte, in
dem ein Motorbetrieb unerwünscht ist, wobei der Bereich eine
erste Grenze als Funktion mindestens einer der Kraftstoff
verbrauchskonturen und eine zweite Grenze, die die erste Gren
ze schneidet, definiert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst
ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Antriebsstrangs die
Schritte des Festsetzens einer Motorausgangscharakteristikkar
te für einen Verbrennungsmotor in einem Speicher, des Definie
rens einer Anzahl von Kraftstoffverbrauchskonturen, die zu der
Motorausgangscharakteristikkarte gehören, des Definierens
einer ersten, auf die Motorausgangscharakteristikkarte bezoge
nen Grenze als Funktion mindestens einer der Kraftstoff
verbrauchskonturen und des Definierens einer zweiten, auf die
Motorausgangscharakteristikkarte bezogenen, die erste Grenze
schneidenden Grenze, wobei die ersten und zweiten Grenzen
einen Bereich der Motorausgangscharakteristikkarte definieren,
indem ein Motorbetrieb unerwünscht ist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Antriebsstrangs
einen Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristikkarte,
ein Bereich derselben für unerwünschten Motorbetrieb und eine
Anzahl von Kraftstoffverbrauchskonturen, die zu der Motorcha
rakteristikkarte gehören, abgelegt sind, wobei der Bereich
eine erste Grenze, die als Funktion mindestens einer der An
zahl von Kraftstoffverbrauchskonturen definiert ist, und eine
zweite Grenze, die die erste Grenze schneidet, aufweist, und
wobei das System einen Steuercomputer umfasst, der den Motor
betrieb gemäß der Motorausgangscharakteristikkarte steuert,
während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs aufrechterhal
ten oder ausgelöst wird.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-
Antriebsstrangs die Schritte des Bereitstellens einer Motor
ausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor, des
Bereitstellens einer Anzahl von Kraftstoffverbrauchskonturen,
die zu der Karte gehören und einen Bereich der Motorausgangs
charakteristikkarte für unerwünschten Motorbetrieb definieren,
wobei der Bereich eine erste Grenze, die als Funktion von
mindestens einer der Kraftstoffverbrauchskonturen definiert
ist, und eine zweite Grenze, die die erste Grenze schneidet,
aufweist, und des Steuerns des Motorbetriebs gemäß der Motor
ausgangscharakteristikkarte, während der Motorbetrieb außer
halb des Bereichs aufrechterhalten oder ausgelöst wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst
ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Antriebsstrangs einen
Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristikkarte eines
Verbrennungsmotors und eine zu der Karte zugehörige Kontur,
die sich von einem niedrigen Motorlastwert zu einem hohen
Motorlastwert derselben erstreckt, abgelegt sind, eine Ein
richtung zum Bestimmen mindestens eines Motorbetriebsparame
ters und ein Steuercomputer, der auf den mindestens einen
Motorbetriebsparameter anspricht, um Schaltpunkte eines mit
dem Motor verbundenen Getriebes zu steuern, wenn der mindes
tens eine Motorbetriebsparameter sich der Kontur nähert.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-
Antriebsstrangs die Schritte des Bereitstellens einer Motor
ausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor, des
Festsetzens einer Kontur bezogen auf die Karte, welche sich
von einem niedrigen Motorlastpunkt zu einem hohen Motorlast
punkt derselben erstreckt, des Bestimmens eines Motorbetriebs
parameters, des Steuerns von Hochschaltpunkten eines mit dem
Motor verbundenen Getriebes, wenn der Motorbetriebsparameter
sich der Kontur von einer ersten Seite derselben nähert, und
des Steuerns von Herunterschaltpunkten des Getriebes, wenn
sich der Motorbetriebsparameter der Kontor von einer zweiten,
gegenüberliegenden Seite derselben nähert.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Antriebsstrangs
einen Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristikkarte
eines Verbrennungsmotors und eine zu der Karte zugehörige
Kontur, die sich von einem niedrigen Maschinenlastwert zu
einem hohen Maschinenlastwert derselben erstreckt, abgelegt
sind, eine Einrichtung zum Bestimmen mindestens eines Motorbe
triebsparameters und einen Steuercomputer, der auf den mindes
tens einen Motorbetriebsparameter anspricht, um ein wirksames
Übersetzungsverhältnis eines mit dem Motor verbundenen konti
nuierlich veränderlichen Getriebes (continuous variable trans
mission, CVT) zu steuern, um dadurch den mindestens einen
Motorbetriebsparameter innerhalb einer vorbestimmten Motor
drehzahlabweichung von der Kontur zu halten.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-
Antriebsstrangs die Schritte des Bereitstellens einer Motor
ausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor, des
Festsetzens einer Kontur bezogen auf die Karte, welche sich
von einem niedrigen Motorlastpunkt zu einem hohen Motorlast
punkt erstreckt, des Bestimmens eines Motorbetriebsparameters
und des Steuerns eines wirksamen Übersetzungsverhältnisses
eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes (CVT), das mit
dem Motor verbunden ist, um dadurch den Motorbetriebsparameter
innerhalb einer vorbestimmten Motordrehzahlabweichung von der
Kontur zu halten.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein System zum Steuern eines Fahrzeug-Antriebsstrangs
einen Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristikkarte
und ein Bereich derselben für unerwünschten Motorbetrieb abge
legt sind, einen Steuercomputer, der so betreibbar ist, dass
er ein geschätztes Motordrehmoment und ein tatsächliches Mo
tordrehmoment berechnet, wobei der Steuercomputer den Motorbe
trieb überall auf oder innerhalb der Motorausgangscharakteri
stikkarte erlaubt, wenn das tatsächliche Motordrehmoment größer
als das geschätzte Drehmoment ist, und sonst den Motorbetrieb
außerhalb des Bereichs aufrechterhält oder auslöst.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-
Antriebsstrangs die Schritte des Bereitstellens einer Motor
ausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor, des
Definierens eines Bereichs der Motorausgangscharakteristikkar
te für unerwünschten Motorbetrieb, des Bestimmens eines ge
schätzten Motordrehmomentwertes, des Bestimmens eines
tatsächlichen Motordrehmomentwertes und des Steuerns des Mo
torbetriebs gemäß der Motorausgangscharakteristikkarte, wäh
rend der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs aufrechterhalten
oder ausgelöst wird, wenn das tatsächliche Motordrehmoment
geringer als das geschätzte Motordrehmoment ist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-
Antriebsstrangs die Schritte des Bereitstellens einer Motor
ausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor, des
Bestimmens mindestens eines Motorbetriebsparameters bezüglich
der Karte, des Überwachens der Motordrehzahl des Motors, wenn
sich die Motordrehzahl längs einer Grenze der Karte erhöht,
des Durchführens eines der folgenden Schritte, wenn die Motor
drehzahl einen Regeldrehzahlwert erreicht: Bewirken eines
Hochschaltens in einen höheren Gang eines mit dem Motor ver
bundenen Getriebes und Begrenzen der Motordrehzahl des Motors
auf den Regelmotordrehzahlwert.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-
Antriebsstranges die Schritte des Bereitstellens einer Motor
ausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor, des
Bestimmens mindestens eines Motorbetriebsparameters bezüglich
der Karte, des Überwachens der Motordrehzahl des Motors, wenn
sich die Motordrehzahl längs einer Grenze der Karte verrin
gert, des Bestimmens eines Motordrehzahlschaltpunktes als
Funktion einer Gangstufe zwischen einem gegenwärtig eingeleg
ten Gang und einem nächstniedrigeren Gang eines mit dem Motor
verbundenen Getriebes und des Durchführens eines der folgenden
Schritte, wenn die Motordrehzahl den Motordrehzahlschaltpunkt
erreicht: Bewirken eines Herunterschaltens auf den nächstnied
rigeren Gang des Getriebes und Begrenzen der Motordrehzahl des
Motors auf den Motordrehzahlschaltpunkt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zum
Steuern des Motorbetriebs bereitzustellen, um dadurch die
Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu maximieren, insbesondere wäh
rend Schaltvorgängen eines Getriebes mit Gängen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
System zum Steuern von Schaltpunkten einer Anzahl von Gängen
eines Getriebes bereitzustellen, um dadurch einen kraftstoff
wirtschaftlichen Motorbetrieb zu erzielen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein System zum Steuern von Schaltpunkten einer Anzahl von
Gängen eines Getriebes bereitzustellen, um dadurch einen Hoch
leistungs-Motorbetrieb zu erzielen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
System zum Steuern eines wirksamen Übersetzungsverhältnisses
eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes (CVT) bereitzu
stellen, um dadurch einen kraftstoffwirtschaftlichen Motorbe
trieb zu erzielen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein System zum Steuern des Motorbetriebs bereitzustellen, das
auf einem Vergleich eines geschätzten Motordrehmoments und
eines tatsächlichen Motordrehmoments beruht, um dadurch einen
kraftstoffwirtschaftlichen Motorbetrieb zu erzielen.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsfor
men weiter ersichtlich.
Fig. 1 ist eine Kurve der Motordrehzahl gegen die
Fahrzeuggeschwindigkeit, welche eine Technik zum Begrenzen der
Motordrehzahl des Standes der Technik zum Bewirken des Schal
tens bei niedrigeren Motordrehzahlen in den niedrigeren Ge
triebegängen veranschaulicht.
Fig. 2 ist eine schaubildartige Darstellung einer
Ausführungsform eines Systems zum Steuern des Motorbetriebs
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine schaubildartige Darstellung einer
Ausführungsform des Steuercomputers aus Fig. 2, welche einige
der inneren Merkmale desselben, welche sich auf die vorliegen
de Erfindung beziehen, zeigt.
Fig. 4 ist eine Kurve der Motordrehzahl gegen die
Fahrzeuggeschwindigkeit, die den Motorsteuerbetrieb der Aus
führungsform mit dem Steuercomputer, die in Fig. 3 gezeigt
ist, veranschaulicht.
Fig. 5 ist eine Kurve der Leerlaufzeit gegen die Fahr
zeuggeschwindigkeit, die eine Ausführungsform einer Motor
steuerverzögerungstechnik zur Verwendung bei der vorliegenden
Erfindung darstellt.
Fig. 6 ist ein Flussschaubild, das eine Ausführungsform
eines Software-Algorithmuses zum Steuern des Motorbetriebs bei
dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten System gemäß der vorlie
genden Erfindung darstellt.
Fig. 7 ist eine schaubildartige Darstellung einer
weiteren Ausführungsform des Steuercomputers aus Fig. 2, wel
che einige der inneren Merkmale desselben, die sich auf die
vorliegende Erfindung beziehen, zeigt.
Fig. 8 ist eine schaubildartige Darstellung einer
Ausführungsform des PLAST-Berechnungsblocks aus Fig. 7 gemäß
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist eine schaubildartige Darstellung einer
anderen Ausführungsform des PLAST-Berechnungsblocks aus Fig. 7
gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist eine schaubildartige Darstellung einer
Ausführungsform des U/MIN-Berechnungsblocks aus Fig. 7 gemäß
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist ein Flussschaubild, das eine Ausführungsform
eines Softwarealgorithmuses zum Steuern des Motorbetriebs bei
dem in den Fig. 2 und 7 dargestellten System gemäß der vorlie
genden Erfindung darstellt.
Fig. 12 ist eine schaubildartige Darstellung einer
alternativen Ausführungsform eines Systems zum Steuern des
Motorbetriebs gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die eine Motorsteuerstrategie gemäß der
vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Systems aus Fig.
12 darstellt.
Fig. 14 ist ein Flussschaubild, das eine Ausführungsform
eines Softwarealgorithmuses zum Steuern des Motorbetriebs bei
dem in Fig. 12 dargestellten System zum Ausführen der in Fig.
13 dargestellten Strategie darstellt.
Fig. 15 ist ein Flussschaubild, das eine Anzahl von
bevorzugten Ausführungsformen einer Softwareroutine zum Aus
führen des Schrittes 304 aus Fig. 14 darstellt.
Fig. 16 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die einige der in dem Flussschaubild aus
Fig. 15 angegebenen Techniken darstellt.
Fig. 17A ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform einer Softwareroutine zum Ausführen des
Schrittes 316 aus dem Flussschaubild aus Fig. 14 darstellt.
Fig. 1B ist ein Flussschaubild, das eine alternative
Ausführungsform einer Softwareroutine zum Ausführen des
Schrittes 316 aus dem Flussschaubild aus Fig. 14 darstellt.
Fig. 18A ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die einige der in dem Flussschaubild aus
Fig. 17A angegebenen Techniken darstellt.
Fig. 18B ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die einige der in den Flussschaubild aus
Fig. 17B angegebenen Techniken darstellt.
Fig. 19 besteht aus den Fig. 19A, 19B und 19C und ist
ein Flussschaubild, das eine bevorzugte Ausführungsform einer
Softwareroutine zum Ausführen des Schrittes 318 aus dem Fluss
schaubild aus Fig. 14 darstellt.
Fig. 20 ist eine Kurve des verfügbaren Kraftstoffs gegen
die Zeit, welche eine Niedrigniveau-Beschleunigung bei Vollgas
darstellt, wie sie sich auf ein Stufenindikatormerkmal gemäß
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht.
Fig. 21 ist eine Kurve des verfügbaren Kraftstoffes
gegen die Zeit, welche eine Beschleunigung bei Vollgas durch
positive Stufen, wie sie sich auf ein Stufenindikatormerkmal
der vorliegenden Erfindung bezieht, darstellt.
Fig. 22 ist eine Kurve des verfügbaren Kraftstoffes
gegen das Übersetzungsverhältnis, das Dauerzustandslastbedin
gungen darstellt, wie sie sich auf das Stufenindikatormerkmal
der vorliegenden Erfindung beziehen.
Fig. 23 besteht aus den Fig. 23A und 23B und ist ein
Flussschaubild, das eine bevorzugte Ausführungsform einer
Softwareroutine zum Ausführen des Stufenindikatormerkmals der
vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 24 ist ein Flussschaubild, das eine alternative
Ausführungsform des in Fig. 14 gezeigten Softwarealgorithmus
ses darstellt, mit einem Herunterschaltmerkmal gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25A ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses zum Ausführen der
Gangwechselroutine des Schrittes 328 aus Fig. 24 darstellt.
Fig. 25B ist ein Flussschaubild, das eine alternative
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses zum Ausführen der
Gangwechselroutine von Schritt 328 aus Fig. 24 darstellt.
Fig. 25C ist ein Flussschaubild, das eine weitere alter
native Ausführungsform eines Softwarealgorithmusses zum Aus
führen der Gangwechselroutine von Schritt 328 aus Fig. 24
darstellt.
Fig. 26 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die eine weitere Motorsteuerstrategie gemäß
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung unter Verwen
dung des Systems aus Fig. 12 darstellt.
Fig. 27 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die eine alternative Technik zum Ausführen
der in Fig. 26 dargestellten Motorsteuerstrategie darstellt.
Fig. 28 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die eine weitere alternative Technik zum
Ausführen der in Fig. 26 dargestellten Motorsteuerstrategie
darstellt.
Fig. 29 ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses ähnlich dem in
Fig. 15 gezeigten zum Ausführen des Schrittes 304 von Fig. 14
bzw. Fig. 24 darstellt.
Fig. 30 ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses, der dem in Fig.
17A und 17B gezeigten zum Ausführen des Schrittes 314 aus Fig.
14 bzw. des Schrittes 330 aus Fig. 24 ähnlich ist, darstellt.
Fig. 31 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die einen bevorzugten, kraftstoffwirt
schaftlichen Übergang vom niedrigen zum hohen Motorlastbetrieb
gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
darstellt.
Fig. 32 ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmusses zum Steuern des
Getriebegangwechsels in kraftstoffwirtschaftlicher Weise unter
Verwendung des Systems aus Fig. 12 und der in Fig. 31 darge
stellten Konzepte darstellt.
Fig. 33 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die der aus Fig. 31 ähnlich ist und eine
bevorzugte Hochschaltsteuerstrategie zum Steuern des Getriebe
gangschaltens in einer kraftstoffwirtschaftlichen Weise gemäß
der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 34 besteht aus den Fig. 34A und 34B und ist ein
Flussschaubild, das eine bevorzugte Ausführungsform eines
Softwarealgorithmuses zum Ausführen des Schrittes 810 aus dem
Algorithmus aus Fig. 32 zum Steuern des Getriebeganghochschal
tens, wie es in Fig. 33 dargestellt ist, darstellt.
Fig. 35 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die der aus Fig. 31 ähnlich ist und eine
bevorzugte Herunterschaltsteuerstrategie zum Steuern des Ge
triebegangschaltens in einer kraftstoffwirtschaftlichen Weise
gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 36 besteht aus den Fig. 36A und 36B und ist ein
Flussschaubild, das eine bevorzugte Ausführungsform eines
Softwarealgorithmusses zum Ausführen des Schrittes 814 des
Algorithmuses aus Fig. 32 zum Steuern des Getriebegangherun
terschaltens, wie es in Fig. 35 dargestellt ist, darstellt.
Fig. 37 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die eine bevorzugte Technik zum Steuern des
Getriebegangschaltens in einem Leistungsbetriebmodus unter
Verwendung des Systems aus Fig. 12 gemäß noch einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 38 ist eine Kurve der Motorausgangsleistung gegen
die Motordrehzahl, die eine alternative Technik zum Steuern
des Getriebegangschaltens in einem Leistungsbetriebmodus unter
Verwendung des Systems aus Fig. 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
Fig. 39 ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses zum Steuern des
Getriebegangschaltens in einem Leistungsbetriebmodus unter
Verwendung des Systems aus Fig. 12 und der in Fig. 37 und/oder
38 dargestellten Konzepte darstellt.
Fig. 40A ist ein Flussschaubild, das eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses zum Ausführen des
Schrittes 928 des Algorithmuses aus Fig. 39 unter Verwendung
der in Fig. 37 dargestellten Konzepte darstellt.
Fig. 40B ist ein Flussschaubild, das eine alternative
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses zum Ausführen des
Schrittes 928 des Algorithmuses aus Fig. 39 unter Verwendung
der in Fig. 38 dargestellten Konzepte darstellt.
Fig. 41 ist ein Flussschaubild, das eine weitere alter
native Ausführungsform des in Fig. 14 gezeigten Softwarealgo
rithmuses mit dem Merkmal einer Motordrehmomentbestimmung
gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dar
stellt.
Fig. 42 besteht aus den Fig. 42A und 42B und ist ein
Flussschaubild, das eine bevorzugte Ausführungsform eines
Motordrehmomentbestimmungsalgorithmuses gemäß dem Schritt 986
des Algorithmuses aus Fig. 41 darstellt.
Zum Zwecke des Förderns des Verständnisses der Prinzipien der
Erfindung wird nun Bezug auf die in den Zeichnungen darge
stellten Ausführungsformen genommen, und es wird eine bestimm
te Ausdrucksweise gewählt, um selbige zu beschreiben. Es ist
hingegen klar, dass dadurch keine Beschränkung des Bereichs
der Erfindung beabsichtigt ist, wobei derartige Änderungen und
weitere Abwandlungen in den dargestellten Vorrichtungen und
derartige weitere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung,
wie sie hier dargestellt werden, dieser Vorstellung entspre
chen, wie sie normalerweise bei einem Fachmann in dem Gebiet,
auf das sich die Erfindung bezieht, vorkommen würden.
Nun zu Fig. 2: Dort ist eine bevorzugte Ausführungsform eines
Systems 25 zum Steuern des Motorbetriebs gemäß der vorliegen
den Erfindung gezeigt. Kern des Systems 25 ist ein Steuercom
puter 20, der Schnittstellen mit verschiedenen Motor- und/oder
Fahrzeugbauteilen aufweist, wie es nachfolgend ausführlicher
besprochen werden wird. Der Steuercomputer 20 beruht vorzugs
weise auf einem Mikroprozessor und umfasst mindestens einen
Speicherteil 42, eine digitale Ein-/Ausgabe und eine Anzahl
von Analog-Digital-(A/D)-Eingängen. Auf dem Mikroprozessorteil
des Steuercomputers 20 laufen Softwareroutinen, und er verwal
tet den Gesamtbetrieb des Systems 25 und ist in einer bevor
zugten Ausführungsform ein Motorola 68336 oder ein äquivalen
ter Mikroprozessor. Zur Erfindung kann jedoch jeder aus einer
Anzahl von bekannten Mikroprozessoren gehören, der imstande
ist, das System 10 zu verwalten und zu steuern. Der Speicher
teil 42 des Steuercomputers 20 kann einen ROM-, RAM-, EPROM-,
EEPROM-, FLASH-Speicher und/oder jeden anderen Speicher umfas
sen, der dem Fachmann bekannt ist. Der Speicherteil 42 kann
ferner durch einen mit ihm verbundenen (nicht gezeigten) äuße
ren Speicher ergänzt werden.
Ein Verbrennungsmotor 22 ist betrieblich mit einem Hauptge
triebe 24, wie es im Fachgebiet bekannt ist, verbunden. Von
dem Getriebe 24 her erstreckt sich eine Antriebswelle oder
Schraubenwelle 30, wodurch das Getriebe 24 imstande ist, die
Antriebswelle 30 drehbar zu betätigen und dadurch über eine
(nicht gezeigte) Antriebsachse, wie sie im Fachgebiet bekannt
ist, eine Antriebskraft auf ein oder mehrere Fahrzeugräder zu
übertragen. Das System 25 kann ferner, wie es insbesondere im
Gebiet von Hochleistungs-Sattelschleppern bekannt ist, ein
oder mehrere Hilfsgetriebe und (nicht gezeigte) verbindende
Antriebswellen, Leistungsabführvorrichtungen und weitere be
kannte Antriebsstrangbauteile umfassen.
Eine Anzahl von Sensoren und Stellgliedern erlauben es dem
Steuercomputer 20, mit einigen der zahlreichen Bauteile des
Systems 25 wie auch mit weiteren Fahrzeug- und/oder Motorsys
temen in Verbindung zu stehen. Beispielsweise umfasst der
Motor 22 einen Motordrehzahlsensor 26, der mit dem Eingang IN2
des Steuercomputers 20 über einen Signalpfad 28 elektrisch
verbunden ist. Der Motordrehzahlsensor 26 ist vorzugsweise
eine bekannte Vorrichtung, die auf der Grundlage des Hall-
Effekts arbeitet, der so funktioniert, dass er die Geschwin
digkeit und/oder Position eines Zahnrades zu erfassen, das
sich synchron mit der Motorkurbelwelle dreht. Bei der vorlie
genden Erfindung kann jedoch jeder bekannte Motordrehzahlsen
sor 26 verwendet werden, wie etwa ein Sensor auf der Grundlage
des variablen magnetischen Widerstandes o. ä., der so arbeitet,
dass er die Motordrehgeschwindigkeit erfasst und ein dieser
entsprechendes Signal für den Steuercomputer 20 bereitstellt.
Vorzugsweise ist um die Antriebswelle 30 herum in der Nähe des
Getriebes 24 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32 angeordnet
und über einen Signalpfad 33 elektrisch mit einem Eingang IN3
des Steuercomputers 20 verbunden. Der Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 32 ist vorzugsweise ein Sensor auf der Grundlage
des variablen magnetischen Widerstandes, der so arbeitet, dass
er die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 30 erfasst und
dem Steuercomputer 20 ein dieser entsprechendes Fahrzeugge
schwindigkeitssignal zuführt. Während der Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 32 in Fig. 2 so gezeigt ist, dass er in der Nähe
des Getriebes 24 angeordnet ist, ist es klar, dass der Sensor
32 alternativ auch irgendwo längs der Antriebswelle 30 ange
ordnet werden kann. Außerdem kann bei der vorliegenden Erfin
dung jeder andere bekannte Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
verwendet werden, der so arbeitet, dass er dem Steuercomputer
20 ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zuführt, das die Fahr
zeugsstraßengeschwindigkeit angibt.
Der Steuercomputer 20 umfasst ferner einen Eingangs-/Ausgangs
anschluss, der so ausgelegt ist, dass er über einen Signalpfad
41 mit einer bekannten Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 40 in
Verbindung steht. Die Einheit 40 arbeitet so, wie es im Fach
gebiet bekannt ist, dass sie mit dem Steuercomputer 20 Infor
mationen austauscht, wobei derartige Daten folgendes umfassen
können, ohne darauf beschränkt zu sein: Kalibrierungs-
/Rekalibrierungsinformationen wie etwa Kraftstoffkarten und
ähnliches, Auslöse- oder weitere angesammelte Motor-/Fahr
zeugbetriebsdaten und Stör-/Diagnosedaten.
Das System 25 umfasst ferner ein Kraftstoffsystem 44, das über
einen Signalpfad 46 mit einem Ausgang OUT1 des Steuercomputers
20 elektrisch verbunden ist. Das Kraftstoff system 44 antwortet
auf Kraftstoffsignale (z. B. angeforderten Kraftstoff), die
über den Signalpfad 46 durch den Steuercomputer 20 bereitge
stellt werden, um dem Motor 22 Kraftstoff zuzuführen, so wie
es im Fachgebiet bekannt ist.
Ein Beschleunigungspedal 34 umfasst vorzugsweise einen Sensor
36 für die Beschleunigungspedalstellung oder -auslenkung, der
über einen Signalpfad 38 mit einem Eingang IN1 des Steuercom
puters 20 elektrisch verbunden ist. Der Sensor 36 ist bei
einer bevorzugten Ausführungsform ein Potentiometer, das mit
einer geeigneten Spannung elektrisch verbunden ist und eine
Bürste aufweist, die mit dem Signalpfad 38 elektrisch verbun
den ist und mit dem Pedal 34 mechanisch verbunden ist, so dass
die Spannung im Signalpfad 38 direkt der Stellung bzw. Auslen
kung des Beschleunigungspedals 34 entspricht. Bei der vorlie
genden Erfindung können ferner weitere bekannte Sensoren
alternativ mit dem Beschleunigungspedal 34 verbunden werden,
um ein oder mehrere analoge und/oder digitale Signale bereit
zustellen, die der Beschleunigungspedalstellung oder dem auf
das Pedal 34 ausgeübten Druck entsprechen. In jedem Falle
arbeitet ein derartiger Sensor so, dass er dem Steuercomputer
20 ein Beschleunigungspedalsignal zuführt, das das vom Fahr
zeugführer gewünschte Drehmoment angibt.
Das Getriebe 24 kann jedes bekannte manuelle oder manuel
le/automatische Getriebe sein, das ein oder mehrere von Hand
wählbare zugehörige Übersetzungsverhältnisse aufweist. Das
Getriebe 24 umfasst einen mechanischen Eingang, der über eine
mechanische Verbindung mit einem (nicht gezeigten) Gangschalt
hebel verbunden ist, der durch den Fahrzeugführer betätigt
wird, um dadurch die verschiedenen von Hand wählbaren Überset
zungsverhältnisse auszuwählen. Gemäß der vorliegenden Erfin
dung arbeitet der Steuercomputer 20 so, dass er die
Motordrehzahl, vorzugsweise als Funktion der Motorlast und der
Motorbeschleunigung, steuert, wodurch ein manuelles Schalten
bei niedrigeren Motordrehzahlen im Bereich der kleineren Gänge
gefördert wird, während gleichzeitig eine höhere Motordrehzahl
(und ein höheres Motordrehmoment) bereitgestellt wird, wenn
ein reelles Bedürfnis danach besteht (z. B. beim Hochfahren an
einem steilen Anstieg). Ein Vorteil einer derartigen Mo
torsteuerung besteht in Kraftstoffeinsparungen, die im Zusam
menhang mit dem niedrigeren Motordrehzahlbetrieb unter typi
schen Motor-/Fahrzeugbetriebsbedingungen stehen, während eine
erhöhte Motorleistung bereitgestellt wird, wenn danach ein
Bedürfnis besteht.
Nun zu Fig. 3: Dort ist eine bevorzugte Ausführungsform 20'
eines Teils des Steuercomputers 20 aus Fig. 2 gezeigt, welche
einige der inneren Merkmale desselben, die auf die vorliegende
Erfindung bezogen sind, darstellt. Während die inneren Merkma
le des in Fig. 3 dargestellten Steuercomputers 20' in Block
form gezeigt sind, ist es klar, dass derartige Blöcke nur
grafische Symbole von Funktionen oder Prozessen sind, die
durch den Steuercomputer 20' ausgeübt/ausgeführt werden. In
jedem Falle umfasst der Steuercomputer 20' einen Block 50 zum
Berechnen der angeforderten Motordrehzahl, der über den Sig
nalpfad 38 das Signal für das angeforderte Drehmoment von dem
Beschleunigungspedalsensor 36 empfängt. Der Block 50 arbeitet
so, dass er einen angeforderten Motordrehzahlwert REQ zumin
dest teilweise auf der Grundlage des Signals für das angefor
derte Drehmoment, so wie es im Fachgebiet bekannt ist,
berechnet, wobei REQ einem Eingang eines MIN-Blocks 52 zuge
führt wird. Ein Hochgeschwindigkeitsregel-(MHGR-)
begrenzungsblock 54 führt einem zweiten Eingang des MIN-
Blocks 52 einen HGR-Motordrehzahlbegrenzungswert GL zu, wobei
der MIN-Block 52 so arbeitet, dass er an einem Ausgang von ihm
das Minimum der REQ- und GL-Werte als Bezugsgeschwindigkeit
REF bereitstellt. Bei einer Ausführungsform entspricht der
HGR-Motordrehzahlbegrenzungswert GL einer maximal zulässigen
Regel-Motorumdrehungszahl pro Minute, auch wenn bei der vor
liegenden Erfindung GL auf andere erwünschte Motordrehzahlwer
te gesetzt werden kann, wobei GL vorzugsweise ein
programmierbarer Parameter ist, auf den über die Wartungs-
/Rekalibrierungseinheit 40 zugegriffen werden kann.
Der Motordrehzahlbezugswert REF wird einem nichtinvertierenden
Eingang eines Addierknotens Σ zugeführt, wobei der Knoten 2
auch einen invertierenden Eingang umfasst, der das über den
Signalpfad 28 bereitgestellte Motordrehzahlsignal empfängt.
Der Addierknoten Σ erzeugt einen Fehlerwert E, der einem be
kannten Motordrehzahlregelblock 56 zugeführt wird. Der Motor
drehzahlregler 56 erzeugt an einem Ausgang von ihm einen
angeforderten Kraftstoffwert REF, der einem Eingang eines
anderen MIN-Blocks 58 zugeführt wird. Der MIN-Block 58 stellt
das geforderte Kraftstoffsignal dem Kraftstoffsystem 44 über
den Signalpfad 46 bereit.
Ein Block 60 zum Berechnen der Motordrehzahlgrenze ist mit dem
Signalpfad 46 verbunden und empfängt das geforderte Kraft
stoffsignal als einen Eingang von ihm. Der Block 60 arbeitet
so, dass er das geforderte Kraftstoffsignal verarbeitet und
einen Motordrehzahlgrenzwert (ESL) als Funktion desselben
ausgibt. Bei einer Ausführungsform arbeitet der Block 60 so,
dass er die Motorlast als Funktion des geforderten Kraft
stoffs, wie es im Fachgebiet bekannt ist, berechnet und einen
geeigneten Motordrehzahlgrenzwert (ESL) auf der Grundlage des
gegenwärtigen Motorlastwerts berechnet. Alternativ kann bei
der vorliegenden Erfindung im Block 60 ein gegenwärtiger Mo
torlastwert gemäß irgendeiner bekannten Technik (z. B. als
Funktion eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter zusätzlich
zu oder getrennt von dem gesteuerten Kraftstoff) berechnet
werden und ESL als Funktion desselben bestimmt werden. Bevor
zugte Techniken zum Bestimmen von ESL als Funktion der gegen
wärtigen Motorlast werden nachfolgend ausführlicher und in
bezug auf die Fig. 4 und 6 beschrieben. Auf jeden Fall wird
ESL als erster Eingang einem Block 66 zum Berechnen der Kraft
stoffbegrenzung zugeführt.
Ein Block 64 zum Berechnen der Motorbeschleunigungsbegrenzung
ist mit einem Signalpfad 33 verbunden und empfängt das Fahr
zeuggeschwindigkeitssignal über demselben als Eingang. Der
Block 64 arbeitet so, dass er das Fahrzeuggeschwindigkeitssig
nal verarbeitet und einen Motorbeschleunigungsgrenzwert (EAL)
als Funktion desselben ausgibt. Alternativ kann bei der vor
liegenden Erfindung EAL gemäß anderer Anzeichen der Fahrzeug
geschwindigkeit bestimmt werden, wie beispielsweise des
gegenwärtigen Übersetzungsverhältnisses oder ähnlichem. Auf
jeden Fall werden bevorzugte Techniken zum Bestimmen von EAL
als Funktion der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit nach
folgend ausführlicher in bezug auf die Fig. 4 und 6 be
schrieben. Ungeachtet des speziellen Vorgehens beim Bestimmen
von EAL arbeitet der Block 64 so, dass der EAL-Wert einem
zweiten Eingang eines Blocks 66 zum Berechnen der Kraftstoff
begrenzung zugeführt wird.
Ein Block 62 zum Schutz des Leerlaufs ist mit den Signalpfaden
28 und 33 verbunden und empfängt entsprechend von diesen die
Signale für die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit
als Eingänge. Der Block 62 arbeitet so, dass er die Motordreh
zahl- und Fahrzeuggeschwindigkeitssignale verarbeitet und
einen Ausschaltwert als Funktion derselben bereitstellt. Der
Zweck des Blocks 62 liegt darin, das Merkmal der Motordreh
zahl-/beschleunigungsbegrenzung der vorliegenden Erfindung
auszuschalten, während ein Getriebeleerlauf (z. B. aufgrund
eines Gangschaltvorgangs) vorliegt. Vorzugsweise arbeitet der
Block 62 so, dass er das Merkmal der Motordrehzahl-
/beschleunigungsbegrenzung sofort nach Erfassen einer Leer
laufbedingung oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwin
digkeit ausschaltet und bei niedrigem
Fahrzeuggeschwindigkeiten das Ausschalten des Merkmals für
eine bestimmte Zeitdauer verzögert. In beiden Fällen arbeitet
der Block 62 nach dem Ausschalten so, dass er das Merkmal der
Motordrehzahl-/beschleunigungsbegrenzung nach dem Erfassen
eines abgeschlossenen Schaltvorgangs wieder einschaltet. Bei
einer Ausführungsform arbeitet der Block 62 so, dass er das
gegenwärtige Übersetzungsverhältnis bestimmt und ferner be
stimmt, ob eine Leerlaufbedingung vorliegt, indem er, wie im
Fachgebiet bekannt, ein Verhältnis aus der Motordrehzahl und
der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Bei der vorliegenden
Erfindung können jedoch andere bekannte Techniken zum Bestim
men des Zustands, welcher Gang eingreift, verwendet werden,
und Fachleute werden erkennen, dass jegliche derartige Mecha
nismen und/oder Techniken verwendet werden können, ohne dass
der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Auf
jeden Fall arbeitet der Block 62 beim Vorliegen einer Leer
laufbedingung so, dass er ein Ausschaltsignal erzeugt, um
dadurch das Merkmal der Motordrehzahl-
/beschleunigungsbegrenzung der vorliegenden Erfindung auszu
schalten, wie es nachfolgend ausführlicher beschrieben werden
wird. Der Zweck eines solchen Ausschaltens liegt darin, eine
Steuerung eines Vollbereichs von Motordrehzahlen für den Fahr
zeugführer zu ermöglichen, um das Erreichen einer synchronen
Motordrehzahl zum Abschließen eines Schaltvorgangs zu erleich
tern. Aus praktischen Gesichtspunkten und unter dem Gesichts
punkt der Sicherheit ist das Ausschalten des Merkmals der
Motordrehzahl-/beschleunigungsbegrenzung typischerweise nur
bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten von Bedeutung, und das
Merkmal wird entsprechend vorzugsweise bei hohen Fahrzeugge
schwindigkeiten (z. B. oberhalb von 40 Meilen pro Stunde) so
fort nach dem Erfassen einer Leerlaufbedingung ausgeschaltet.
Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten neigt die Motordreh
zahl jedoch dazu, sich schneller zu ändern (z. B. wenn man
versucht, auf eine auf der Autobahn übliche Geschwindigkeit zu
beschleunigen), und wenn das Merkmal der Motordrehzahl-
/beschleunigungsbegrenzung direkt nach dem Erfassen einer
Leerlaufbedingung ausgeschaltet wird, dann kann zum Zeitpunkt,
wenn ein zulässiges Übersetzungsverhältnis erfasst wird, der
Fahrzeugführer die Motordrehzahl über die durch das Merkmal
der Motordrehzahl-/beschleunigungsbegrenzung zugelassene Mo
tordrehzahlgrenze gesteuert haben. Wenn somit das Merkmal der
Motordrehzahl-/beschleunigungsbegrenzung nachfolgend wieder
eingeschaltet wird, antwortet der Steuercomputer 20 auf die
überschüssige Motordrehzahl dadurch, dass er eine Kraftstoff
zufuhr von Null anfordert, bis die gegenwärtige Motordrehzahl
unter die Motordrehzahlgrenze gefallen ist, die durch das
Merkmal der Motordrehzahl-/beschleunigungsbegrenzung festge
setzt wird. Diese potenziell große stufenweise Verringerung
der Motordrehzahl stört den Fahrzeugführer und ist bei niedri
gen Fahrzeuggeschwindigkeiten nicht erforderlich. Entsprechend
arbeitet der Block 62 vorzugsweise so, dass er die Erzeugung
des Ausschaltsignals bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten
für eine bestimmte Zeitdauer verzögert, und dies in Funktion
von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei ein Beispiel hierfür in
der Fig. 5 dargestellt ist. Wenn der Fahrzeugführer Schwie
rigkeiten dabei hat, bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten
eine synchrone Motordrehzahl zu finden, arbeitet der Block 62
vorzugsweise so, dass er das Ausschaltsignal nach Ablauf der
Verzögerungszeitdauer erzeugt, wonach dem Fahrzeugführer ein
Vollbereich von verfügbaren Motordrehzahlen zur Verfügung
steht. Unter Bezug auf Fig. 5: Dort ist eine bevorzugte Ver
zögerungstechnik als Kurve 80 der Leerlaufzeit gegen die Fahr
zeuggeschwindigkeit dargestellt.
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht, wird die Verzö
gerung bis zum Erzeugen des Ausschaltsignals verringert. Ober
halb einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 40 Meilen
pro Stunde) tritt keine Verzögerung auf. Die Fachleute werden
erkennen, dass die Kurve 80 aus Fig. 5 nur eine bevorzugte
Ausführungsform einer Verzögerungstechnik, wie sie oben be
schrieben wurde, ist, und dass andere Verzögerungstechniken
verwendet werden können, entweder in graphischer, Tabellen-
oder Gleichungsform, beispielsweise um ein erwünschtes Verzö
gerungsprofil zu erzielen. Nun nochmals zu Fig. 3: Block 62
arbeitet auf jeden Fall so, dass er einem dritten Eingang des
Blocks 66 zum Berechnen der Kraftstoffbegrenzung einen Aus
schaltwert oder ein Ausschaltsignal zuführt.
Der Block 66 zum Berechnen der Kraftstoffbegrenzung empfängt
als Eingänge den ESL-Wert vom Block 60, den EAL-Wert vom Block
64, den Ausschaltwert vom Block 62, das Motordrehzahlsignal
über den Signalpfad 28 und optional das Fahrzeugsgeschwindig
keitssignal über den Signalpfad 33, und er arbeitet so, dass
er einen Kraftstoffzufuhrbegrenzungswert FL als Funktion der
selben berechnet und den FL-Wert einem verbleibenden Eingang
des MIN-Blocks 58 zuführt. Das geforderte Kraftstoffsignal,
das über den Signalpfad 46 bereitgestellt wird, ist entspre
chend das Minimum des angeforderten Kraftstoffwerts RF, der
durch den Motordrehzahlregler 56 erzeugt wird, und des Kraft
stoffbegrenzungswerts FL, der durch den Block 66 erzeugt wird.
Vorzugsweise vorbereitet der Block 66 das durch den Block 62
bereitgestellte Ausschaltsignal, indem er FL auf einen Kraft
stoffwert oberhalb von RF (z. B. einem Wert wie dem maximalen
Kraftstoffniveau) setzt, so dass beim Ausschalten des Merkmals
der Motordrehzahl-/beschleunigungsbegrenzung der vorliegenden
Erfindung der MIN-Block 58 so arbeitet, dass er den RF-Wert
als geforderten Kraftstoffwert durchlaufen lässt, auch wenn
bei der vorliegenden Erfindung andere Anordnungen des Steuer
computers 20' zum Ausführen derselben Aufgabe möglich sind.
Wenn das Ausschaltsignal nicht vorhanden ist, arbeitet der
Block 66 so, dass er den Kraftstoffbegrenzungswert FL als
Funktion von ESL und EAL bestimmt.
Nun zu Fig. 4: Dort ist eine bevorzugte Technik zum Bestimmen
von ESL und EAL in den Blöcken 60 bzw. 64 graphisch als Kurve
der Motordrehzahl gegen die Fahrzeuggeschwindigkeit gezeigt.
Die Motordrehzahlachse (vertikale Achse) ist in drei Motor
lastbereiche ELR1, ELR2 und ELR3 geteilt. Jedem dieser Motor
lastbereiche ist eine fortlaufend größere Motordrehzahlgrenze
(ESL) zugeordnet; d. h. ELR1 hat eine maximale Motordrehzahl
grenze ESL1, ELR2 hat eine maximale Motordrehzahlgrenze ESL2,
und ELR3 hat eine maximale Motordrehzahlgrenze ESL3. Im Block
60 arbeitet der Steuercomputer 20' so, dass er aus dem gefor
derten Kraftstoffsignal einen gegenwärtigen Motorlastwert
bestimmt. Bei einer Ausführungsform wird die Motorlast als
Verhältnis des gegenwärtigen gesteuerten Kraftstoffwertes und
eines maximal gesteuerten Kraftstoffwertes (maximal angefor
derten Drehmoments) bestimmt, auch wenn bei der vorliegenden
Erfindung andere bekannte Techniken zum Bestimmen der Motor
last möglich sind. Auf jeden Fall arbeitet der Steuercomputer
20' im Block 60 so, dass er auf der Grundlage des gegenwärti
gen Motorlastwerts eine Motordrehzahlgrenze ESL bestimmt. Wenn
beispielsweise der gegenwärtige Motorlastwert im Motorlastbe
reich ELR1 liegt, dann wird ESL = ESL1 gesetzt, wie es durch
die Wellenform 74 dargestellt ist, wenn der gegenwärtige Mo
torlastwert im Motorlastbereich ELR2 liegt, dann wird ESL =
ESL2 gesetzt, wie es durch die Wellenform 72 dargestellt ist,
und wenn der gegenwärtige Motorlastwert im Motorlastbereich
ELR3 liegt, dann wird ESL = ESL3 gesetzt, wie es durch die
Wellenform 70 dargestellt ist. Bei einer Ausführungsform ist
ESL1 = 1200 Umdrehungen pro Minute, ESL2 = 1600 Umdrehungen
pro Minute, ESL3 = 1800 Umdrehungen pro Minute, ELR1 einer
Last von 20%, ELR2 erstreckt sich von einer 20%igen bis zu
80%igen Last, und ELR3 ist einer Last von 80%. Alternativ
kann der Steuercomputer 20' so arbeiten, dass er dazwischen
liegende Motordrehzahlgrenzwerte (ESLs) zwischen ESL1, ESL2
und ESL3 interpoliert, so dass anstelle eines Motorlastbe
reichs ein Motorlastwert auf einen geeigneten Motordrehzahl
grenzwert (ESL) abgebildet wird. Wenn beispielsweise der
gegenwärtige Motorlastwert oberhalb eines bestimmten Schwell
werts (z. B. einer Last von 20%) liegt, dann ist ESL =
f(Motorlast), wobei f(Motorlast) zwischen den Werten ESL1,
ESL2 und ESL3 als Funktion des gegenwärtigen Motorlastwerts
interpoliert, und wobei ESL vorzugsweise ansteigt, wenn der
Motorlastwert ansteigt. Auf jeden Fall erhalten die Fahrzeug
führer somit die Möglichkeit, den Motor 22 bei höheren Motor
drehzahlen und entsprechend höheren
Motorausgangsdrehmomentniveaus zu betreiben, wenn die Motor
last ansteigt. Diese Art von Motordrehzahlbegrenzungsschema
bewirkt unter niedrigen und mittleren Motorlasten (z. B. unter
Bedingungen des Abwärtsfahrens und Fahrens über eine flach
verlaufende Strasse) ein Gangschalten bei niedrigeren Motor
drehzahlen, wodurch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit maximiert
wird, während eine erhöhte Motorleistung ermöglicht wird, wenn
das Bedürfnis hierfür bei hohen Motorlasten (z. B. bei steilen
und mittleren Straßenanstiegen) vorhanden ist. Es ist jedoch
klar, dass Fig. 4 nur ein Beispiel zum Bestimmen von ESL als
Funktion der Motorlast in dem Block 60 aus Fig. 3 darstellt,
und dass jede beliebige Anzahl von Motorlastbereichen und
entsprechenden Motordrehzahlgrenzen mit jeglichen erwünschten
Motordrehzahl- und Motorlastbereichswerten verwendet werden
kann, wobei derartige Motorlastbereiche und Motordrehzahlgren
zen vorzugsweise in einer Nachschlagtabelle oder einem anderen
geeigneten Format in dem Speicher 42 abgelegt werden und über
die Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 40 (Fig. 2) programmier
bar sind. Alternativ kann der Block 60 so ausgelegt sein, dass
der Motordrehzahlbegrenzungswert ESL eine kontinuierliche oder
teilweise kontinuierliche Funktion der Motorlast ist, wobei
eine geeignete Gleichung, die sich auf die beiden Parameter
bezieht, in den Speicher 42 programmiert werden kann, vorzugs
weise über die Wartungs-/Rekalibrierungseinlheit 40.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitsachse (horizontale Achse) ist in
drei Motorbeschleunigungsgrenzen EAL1, EAL2 und EAL3 einge
teilt, wobei jede der Motorbeschleunigungsgrenzen einem be
stimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich entspricht. Wenn
somit der Steuercomputer 20' in dem Block 64 bestimmt, dass
VS1 < Fahrzeuggeschwindigkeit (VS) < VS2, dann wird die Motor
beschleunigungsgrenze (EAL) auf EAL1 gesetzt. Wenn VS2 < VS <
VS3, dann wird die Motorbeschleunigungsgrenze (EAL) auf EAL2
gesetzt. Wenn schließlich VS < VS3, dann wird die Motorbe
schleunigungsgrenze (EAL) auf EAL3 gesetzt. Bei einer Ausfüh
rungsform ist VS1 = 0 Meilen/h, VS2 = 20 Meilen/h, VS3 = 40
Meilen/h, EAL1 = 300 Umdrehungen/Sekunde, EAL2 = 500 Umdrehun
gen/Sekunde und EAL3 = ohne Begrenzung. Es ist jedoch klar,
dass Fig. 4 nur ein Beispiel zur Bestimmung von EAL als Funk
tion der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Block 64 aus Fig. 3
darstellt, und dass jede beliebige Anzahl von Fahrzeugge
schwindigkeitsbereichen und entsprechenden Motorbeschleuni
gungsgrenzen mit jeglichen erwünschten
Motorbeschleunigungswerten und Fahrzeuggeschwindigkeitsbe
reichswerten verwendet werden können, wobei derartige Fahr
zeuggeschwindigkeitsbereiche und Motorbeschleunigungsgrenzen
vorzugsweise in einer Nachschlagtabelle oder in einem geeigne
ten Format in dem Speicher 42 abgelegt sind und über die War
tungs-/Rekalibrierungseinheit 40 (Fig. 2) programmierbar
sind. Alternativ kann der Steuercomputer 20' so arbeiten, dass
er dazwischenliegende Motorbeschleunigungsgrenzwerte (EALs)
zwischen VS1, VS2 und VS3 interpoliert, so wie es oben unter
Bezug auf die Motordrehzahlgrenzwerte (ESLs) beschrieben wur
de, wobei EAL vorzugsweise ansteigt, wenn die Fahrzeugge
schwindigkeit ansteigt. Weiter kann alternativ der Block 60 so
ausgelegt sein, dass der Motorbeschleunigungsgrenzwert EAL
eine kontinuierliche oder teilweise kontinuierliche Funktion
der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wobei eine geeignete Glei
chung bezüglich der zwei Parameter in den Speicher 42 program
miert werden kann, vorzugsweise über die Wartungs-
/Rekalibrierungseinheit 40. Schließlich können anstelle von
den Motorbeschleunigungsgrenzen (EAL) Fahrzeugbeschleunigungs
grenzen (VAL) treten, wobei die Fahrzeugbeschleunigung in
bekannter Weise im Block 64 als Funktion der Fahrzeuggeschwin
digkeit berechnet werden kann. In diesem Fall muss auch das
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal dem Block 66 zum Berechnen der
Kraftstoffbegrenzung zugeführt werden, indem das Fahrzeugge
schwindigkeitssignal direkt zu diesem geleitet wird, was in
Fig. 3 gestrichelt gezeigt ist.
Gemäß diesem Motorbeschleunigungsbegrenzungsmuster erhalten
Fahrzeugführer die Fähigkeit, den Motor 22 bei höheren Motor
beschleunigungswerten und entsprechend höheren Motorausgangs
drehmomentniveaus zu betreiben, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit steigt. Diese Art von Motorbeschleuni
gungsbegrenzungsmuster wird zusammen mit dem gerade beschrie
benen Motordrehzahlbegrenzungsmuster bereitgestellt, um
Fahrzeugführer davon abzuhalten, das Motordrehzahlbegrenzungs
muster zu umgehen. Eine Möglichkeit, ein streng auf der Motor
last basierendes Motordrehzahlbegrenzungsmuster wie das eben
beschriebene zu umgehen besteht darin, eine hohe Motorlast
anzufordern (z. B. durch Einstellen einer Hochbeschleunigungs
pedalstellung), um dadurch den Steuercomputer 20' zu überlis
ten, damit er eine höhere Motordrehzahlgrenze (ESL)
bereitstellt, als sie sonst für eine akzeptable Schaltbarkeit
bei ebenen Straßenoberflächen notwendig wäre. Indem nach jedem
Gangschaltvorgang eine Beschleunigungspedalstellung von 100%
eingestellt würde, könnten Fahrzeugführer entsprechend die
maximale Motordrehzahlbegrenzung jederzeit zu ihrer Verfügung
haben. Das gerade beschriebene Motorbeschleunigungsbegren
zungsmuster stellt somit eine Überprüfung des Motordrehzahlbe
grenzungsmusters zur Verfügung, indem die Motorbeschleunigung
innerhalb bestimmter Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiche auf
geeignete Motorbeschleunigungswerte begrenzt wird. Fahrzeug
führer, die versuchen, das Merkmal der Fahrzeuggeschwindig
keitsbegrenzung, wie es beschrieben wurde, zu umgehen, werden
dies tatsächlich nicht können, weil der Steuercomputer 20 die
Motorbeschleunigung auf ein geeignetes Maß in Abhängigkeit von
der Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt und dadurch eine Erhöhung
der Motordrehzahlgrenze (ESL) vereitelt, bis die Motorlast
tatsächlich wegen der Straßenbedingungen und/oder eines über
mäßigen Fahrzeuggewichts hoch ist.
Nun wieder zu Fig. 3: Der Block 66 zum Berechnen der Kraft
stoffbegrenzung verarbeitet den Motordrehzahlbegrenzungswert
(ESL), den Motorbeschleunigungsbegrenzungswert (EAL) und zu
mindest das Motordrehzahlsignal auf dem Signalpfad 28, um den
Kraftstoffbegrenzungswert FL bereitzustellen, solange das
durch den Block 62 erzeugte A 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010133227 00004 99880usschaltsignal nicht wie oben
beschrieben gegeben ist. Bei einer Ausführungsform arbeitet
der Block 66 zum Berechnen der Kraftstoffbegrenzung so, dass
er aus dem Motordrehzahlsignal auf dem Signalpfad 28 einen
gegenwärtigen Motorbeschleunigungswert berechnet. Der Block 66
arbeitet ferner so, dass er den gegenwärtigen Wert des Motor
drehzahlsignals mit dem ESL-Wert vergleicht und den berechne
ten Motorbeschleunigungswert mit dem EAL-Wert vergleicht und
einen Kraftstoffbegrenzungswert FL erzeugt, der die Motordreh
zahl auf ESL begrenzt und ferner die Motorbeschleunigung auf
EAL begrenzt. Der MIN-Block 58 arbeitet so, dass er das Mini
mum der RF- und FL-Werte als geforderten Kraftstoffwert be
reitstellt, so dass der Steuercomputer 20' auf dem Signalpfad
46 den FL-Wert bereitstellt, wenn die tatsächliche Motordreh
zahl ESL erreicht und/oder wenn die tatsächliche Motorbe
schleunigung EAL erreicht, um dadurch die Motordrehzahl
unterhalb von ESL zu halten und/oder die Motorbeschleunigung
unterhalb von EAL zu halten. Bei einer alternativen Ausfüh
rungsform arbeitet der Block 64 wie oben beschrieben so, dass
er eine Fahrzeugbeschleunigungsbegrenzung (VAL) berechnet, und
der Block 66 arbeitet so, dass er aus dem Fahrzeuggeschwindig
keitswert auf dem Signalpfad 33 einen gegenwärtigen Fahrzeug
beschleunigungswert berechnet. Der Block 66 arbeitet bei
dieser alternativen Ausführungsform ferner so, dass er den
gegenwärtigen Wert des Motordrehzahlsignals mit dem ESL-Wert
vergleicht, den berechneten Fahrzeugbeschleunigungswert mit
VAL vergleicht und einen Kraftstoffbegrenzungswert FL erzeugt,
der die Motordrehzahl auf ESL begrenzt und ferner die Fahr
zeugbeschleunigung auf VAL begrenzt. Der Steuercomputer 20'
arbeitet bei dieser Ausführung somit so, dass er den geforder
ten Kraftstoff begrenzt, um somit die Motordrehzahl unterhalb
des ESL-Werts zu halten und/oder die Fahrzeugbeschleunigung
unterhalb des VAL-Werts zu halten.
Nun zu Fig. 6: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das eine
bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses 90 zum
Steuern des geforderten Kraftstoffwerts darstellt, welcher wie
oben beschrieben durch den Steuercomputer 20' auf dem Signal
pfad 46 bereitgestellt wird. Vorzugsweise ist der Algorithmus
90 in dem Speicherteil 42 (Fig. 2) abgelegt und durch den
Steuercomputer 20' wie im Fachgebiet bekannt vielfach pro
Sekunde ausführbar. Der Algorithmus 90 beginnt mit dem Schritt
92, und im Schritt 94 bestimmt der Steuercomputer 20' einen
gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeitswert VS, vorzugsweise
indem das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal auf dem Signalpfad 33
wie im Fachgebiet bekannt verarbeitet wird. Im Schritt 96
arbeitet der Steuercomputer 20' anschließend so, dass er einen
Motorbeschleunigungsbegrenzungswert EAL bestimmt, vorzugsweise
als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, wie es oben be
schrieben wurde. Bei einer alternativen Ausführungsform arbei
tet der Steuercomputer 20' im Schritt 96 so, dass er einen
Fahrzeugbeschleunigungsbegrenzungswert VAL bestimmt, vorzugs
weise wie oben beschrieben als Funktion der Fahrzeuggeschwin
digkeit VS. Auf jeden Fall wird bei der Ausführungsform des
Algorithmus vom Schritt 96 auf den Schritt 98 übergegangen, in
dem der Steuercomputer 20' so arbeitet, dass er einen Motor
last EL bestimmt, vorzugsweise als Funktion des geforderten
Kraftstoffsignals auf dem Signalpfad 46 und eines maximalen
geforderten Kraftstoffwerts, wie es oben beschrieben wurde.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 98 auf
den Schritt 100 übergegangen, in welchem der Steuercomputer
20' so arbeitet, dass er einen Motordrehzahlbegrenzungswert
ESL bestimmt, vorzugsweise als Funktion des Motorlastwerts EL,
wie es oben beschrieben wurde.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 100 zum
Schritt 102 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 20' so
arbeitet, dass er einen gegenwärtigen Motordrehzahlwert ES
bestimmt, vorzugsweise indem das Motordrehzahlsignal auf dem
Signalpfad 28 wie im Fachgebiet bekannt verarbeitet wird. Im
Schritt 104 arbeitet der Steuercomputer 20' anschließend so,
dass er ein gegenwärtiges Übersetzungsverhältnis GR bestimmt,
vorzugsweise als Verhältnis der Fahrzeuggeschwindigkeits- und
Motordrehzahlwerte VS bzw. ES, wie es im Fachgebiet bekannt
ist. Im Schritt 106 arbeitet der Steuercomputer 20' anschlie
ßend so, dass er ein Ausschaltsignal D bestimmt, vorzugsweise
als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und des Überset
zungsverhältnisses GR, wie es oben beschrieben wurde.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 106 zum
Schritt 108 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 20' so
arbeitet, dass er einen Kraftstoffbegrenzungswert FL bestimmt,
vorzugsweise als Funktion von EAL, ES, ESL und D oder alterna
tiv als Funktion von VAL, ES, ESL und D, wie es oben beschrie
ben wurde. Im Schritt 109 wird bei der Ausführung des
Algorithmus anschließend zur ihn aufrufenden Routine zurückge
kehrt. Alternativ kann vom Schritt 108 eine Schleife zum
Schritt 94 für einen durchlaufenden Betrieb des Algorithmus 90
verlaufen.
Nun zur Fig. 7: Dort ist eine weitere bevorzugte Ausführungs
form 20" eines Teils des Steuercomputers 20 aus Fig. 2 ge
zeigt, welche einige der inneren Merkmale desselben
darstellen, wie sie auf die vorliegende Erfindung bezogen
sind. Während die inneren Merkmale des in Fig. 7 dargestell
ten Steuercomputers 20" in Blockform gezeigt sind, ist es
klar, dass derartige Blöcke nur graphische Veranschaulichungen
von Funktionen oder Verfahren sind, die durch den Steuercompu
ter 20" ausgeübt werden. Ferner ist es klar, dass einige der
in Fig. 7 dargestellten Blöcke in ihrer Betriebsweise mit
gleich nummerierten Blöcken identisch sind, die in Fig. 3
dargestellt sind, und dass die Beschreibung der Betriebsweise
derartiger Blöcke aus Gründen der Kürze der Darstellung nicht
wiederholt werden. Auf jeden Fall umfasst der Steuercomputer
20" einen Block 50 zum Berechnen der angeforderten Motordreh
zahl, der über den Signalpfad 38 das angeforderte Drehmoment
signal von dem Beschleunigungspedal 36 erhält und wie oben
beschrieben einen angeforderten Motordrehzahlwert REQ einem
Eingang eines MIN-Blocks zuführt. Ein Hochgeschwindigkeitsre
gelungs-(HGR)-Begrenzungsblock 54 führt wie oben beschrieben
einen HGR-Motordrehzahlbegrenzungswert GL einem zweiten Ein
gang des MIN-Blocks 110 zu. Der MIN-Block 110 empfängt außer
dem einen dritten Motordrehzahlbegrenzungswert ESL vom Block
116, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben werden wird,
und erzeugt an einem Ausgang von ihm einen Bezugsmotordreh
zahlwert REF.
Der Motordrehzahlbezugswert REF wird einem bekannten Motor
drehzahlreglerblock 112 zugeführt, der das REF-Signal und das
Motordrehzahlsignal auf dem Signalpfad 28 verarbeitet, um das
geforderte Kraftstoffsignal auf dem Signalpfad 46 zu erzeugen.
Das geforderte Kraftstoffsignal wird außerdem einem Eingang
eines PLAST-Berechnungsblocks 114 zugeführt, und das Fahrzeug
geschwindigkeitssignal auf dem Signalpfad 33 wird einem zwei
ten Eingang des Blocks 114 zugeführt. Der Block 114
verarbeitet das geforderte Kraftstoffsignal und das Fahrzeug
geschwindigkeitssignal, um an einem Ausgang von ihm einen
PLAST-Wert zu erzeugen, wobei PLAST-Wert ein Pseudolastwert
ist, der vorzugsweise kennzeichnend für das Gesamtfahrzeugge
wicht, das Ausmaß der Fahrzeugbeschleunigung und/oder die
Motorantriebskraft ist, wie es nachfolgend unter Bezug auf
Fig. 8 ausführlicher beschrieben werden wird. Auch ein Leer
laufschutzblock 62 ist vorgesehen und spricht vorzugsweise auf
die Motordrehzahl- und Fahrzeuggeschwindigkeitssignale an, um
wie oben beschrieben an einem Ausgang von ihm ein Ausschalt
signal zu erzeugen.
Der Steuercomputer 20" umfasst einen Block 116 zum Berechnen
der Umdrehungen/Minute-Begrenzung, der vorzugsweise auf den
vom Block 114 erzeugten PLAST-Wert, das Fahrzeuggeschwindig
keitssignal auf dem Signalpfad 33 und das vom Block 62 erzeug
te Ausschaltsignal anspricht, um einen
Motordrehzahlbegrenzungswert ESL zu erzeugen, wie nachfolgend
ausführlicher beschrieben werden wird. Der MIN-Block 110 ver
arbeitet die GL-, REQ- und ESL-Werte, um deren Minimum als
Motordrehzahlbezugswert REF bereitzustellen, welcher dem Mo
tordrehzahlregelblock 112 bereitgestellt wird, wobei der Block
112 so arbeitet, dass er den geforderten Kraftstoffwert be
reitstellt und dadurch auf der Grundlage des Minimums der GL-,
REQ- und ESL-Werte die Kraftstoffzufuhr in dem Motor steuert.
Nun zu Fig. 8: Dort ist eine bevorzugte Ausführungsform 114'
des PLAST-Berechnungsblocks 114 gemäß der vorliegenden Erfin
dung gezeigt. In dem Block 114' empfängt ein Fahrzeugbetriebs
artberechnungsblock 118 mindestens das geforderte
Kraftstoffsignal und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und
erzeugt einen geschätzten Fahrzeuggewichtswert VM und einen
Steigungswert STEIGUNG, der der Steigung der Strasse ent
spricht, über die gegenwärtig gefahren wird. Bei einer Ausfüh
rungsform wird der VM-Wert grob gemäß des zweiten Newtonschen
Axioms abgeschätzt, welches eine Fahrzeugantriebskraft zum
Fahrzeuggewicht und zur Fahrzeuggeschwindigkeit über die Glei
chung F = ma in Beziehung setzt, wobei "F" die Fahrzeugan
triebskraft ist, "m" das Fahrzeuggewicht ist und "a" die
Fahrzeugbeschleunigung ist. Der STEIGUNGs-Wert wird bestimmt,
indem berücksichtigt wird, dass die Fahrzeugantriebskraft "F"
in der obigen Gleichung tatsächlich eine Kombination einer
Anzahl von Kräften ist, die in Richtung von und entgegenge
setzt zu dem Vorwärtsimpuls des Fahrzeugs wirken. Insbesondere
ist die Fahrzeugantriebskraft "F" in der obigen Gleichung eine
Kombination mindestens einer Kraft, die auf das Motordrehmo
ment zurückzuführen ist (FT), einer Widerstandskraft aufgrund
von Wind etc. (FW), einer Rollwiderstandskraft aufgrund von
Räder-/Reifen-Reibung (FR) und einer Kraft aufgrund der Bedin
gungen der Straßensteigung (FG). Bei dieser Ausführungsform
kann das zweite Newtonsche Axiom so umgestellt werden, dass
eine Abschätzung von FG gemäß der Gleichung
FG = m*a - FT + FR + FW (1)
bereitgestellt wird.
Der Block 118 erzeugt einen STEIGUNGs-Wert auf der Grundlage
von bekannten Beziehungen zwischen dem FG-Wert und der gegen
wärtigen Steigung der Strasse. Die VM- und STEIGUNGs-Werte
werden einem PLAST-Berechnungsblock 119 zugeführt, der das
PLAST-Signal oder den PLAST-Wert als Funktion der VM- und
STEIGUNGs-werte erzeugt. Bei einer Ausführungsform umfasst der
Steuercomputer 20" eine Tabelle, in welcher die VM- und STEI
GUNGs-Werte einem PLAST-Wert zugeordnet werden. Ein Beispiel
einer einfachen Tabelle, die PLAST mit VM- und STEIGUNGs-
Werten in Beziehung setzt, ist unten als Tabelle 1 gezeigt,
wobei der Wert von VM nur dazu verwendet wird, um zu bestim
men, ob das Fahrzeug beladen ist (z. B. ob ein Anhänger mit ihm
verbunden ist), oder ob es in der sogenannten "Stutzschwanz"-
Weise arbeitet (d. h. kein Anhänger mit ihm verbunden ist).
Beim Vornehmen einer derartigen Bestimmung arbeitet der Fahr
zeugbetriebsartberechnungsblock 118 vorzugsweise so, dass das
Fahrzeuggewicht wie oben beschrieben geschätzt wird, dieser
geschätzte Gewichtswert mit einem vorbestimmten Gewichtswert
(z. B. 50000 Pfund) verglichen wird und ein VM-Wert, der einem
beladenen Fahrzeug entspricht, erzeugt wird, wenn das ge
schätzte Gewicht oberhalb des vorbestimmten Gewichtswerts
liegt oder ein VM-Wert erzeugt wird, der einem Stutzschwanz
fahrzeug entspricht, wenn das geschätzte Gewicht unterhalb des
vorbestimmten Gewichtswerts liegt. In dieser einfachen Tabelle
wird der FG dazu verwendet, um zu bestimmen, ob das Fahr
zeug eine Steigung hochfährt (aufwärts), ob es auf einer fla
chen Straßenoberfläche fährt (flach), oder ob es ein Gefälle
herunterfährt (abwärts). Dabei arbeitet der Fahrzeugbetriebs
artberechnungsblock 118 vorzugsweise so, dass auf der Grundla
ge des FG-Werts und bekannter Beziehungen zwischen FG und
tatsächlichen Straßensteigungsbedingungen eine Straßenstei
gungsabschätzung bestimmt wird und der Größe STEIGUNG ein
entsprechender Straßensteigungsbedingungswert zugeordnet wird.
Bei dem in Tabelle 1 dargestellten Beispiel wird dem STEI
GUNGs-Signal oder -Wert, das/der dem Block 119 zugeführt wird,
die Bestimmung "aufwärts" zugeordnet, wenn FG einer Steigung
von -2,0 oder einer höheren absoluten Zahl von Graden ent
spricht, die Bestimmung "flach" zugeordnet wird, wenn FG einer
Steigung von -2,0 und 2,0 entspricht, und eine Bestimmung
"abwärts" zugeordnet, wenn FG einer Steigung von 2,0 oder mehr
Graden entspricht. Der Block 119 umfasst die Tabelle 1, die
die VM- und STEIGUNGs-Werte einem PLAST-Wert PL1, PL2 oder PL3
zuordnet, wobei PL3 einer größeren Fahrzeug-
/Motorlastbedingung entspricht als PL2, welches wiederum einer
größeren Fahrzeug-/Motorlastbedingung entspricht als PL1.
Die Fachleute werden erkennen, dass die Tabelle 1 nur ein
einfaches Beispiel des In-Beziehung-Setzens von VM und FG mit
einem Pseudolastwert PLAST darstellt, und dass ausgeklügeltere
Tabellen, die VM- und STEIGUNGs-Werte mit PLAST-Werten in
Beziehung setzen, in dem Bereich der vorliegenden Erfindung
fallen sollen. Alternativ kann der Steuercomputer 20" ein
oder zwei Gleichungen umfassen, die entweder kontinuierlich
oder teilweise kontinuierlich sind, oder er kann Graphen um
fassen, die PLAST mit VM und FG in Beziehung setzen.
Nun zu Fig. 9: Dort ist eine alternative Ausführungsform
114" des PLAST-Berechnungsblocks 114 aus Fig. 7 gemäß der
vorliegenden Erfindung gezeigt. In dem Block 114" empfängt
ein Block 120 zum Abschätzen des Fahrzeuggewichts das gefor
derte Kraftstoffsignal und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal
und erzeugt an einem Ausgang von ihm einen geschätzten Wert VM
für das Fahrzeuggewicht. Bei einer Ausführungsform wird der
VM-Wert gemäß des zweiten Newtonschen Axioms berechnet, wel
ches die Fahrzeugantriebskraft mittels der Gleichung F = ma
mit dem Fahrzeuggewicht und der Fahrzeugbeschleunigung in
Beziehung setzt, wobei "F" die Fahrzeugantriebskraft ist, "m"
das Fahrzeuggewicht ist und "a" die Fahrzeugbeschleunigung
ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Fahrzeugantriebskraft
vorzugsweise aus geforderten Kraftstoffwerten bestimmt, indem
der geforderte Kraftstoff mit erwarteten Ausgangsdrehmoment
werten auf der Grundlage von bekannten Motorspezifikationen in
Beziehung gesetzt wird. Die Fahrzeugbeschleunigung "a" wird
vorzugsweise als Unterschied der Fahrzeuggeschwindigkeit über
ein vorgegebenes Zeitintervall bestimmt, so dass das geschätz
te Fahrzeuggewicht vorzugsweise durch den Block 120 gemäß der
Gleichung
m = (ΔF*Δt)/ΔVS (2)
bestimmt wird, wobei VS die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Bei
der vorliegenden Erfindung können andere bekannte Techniken
alternativ verwendet werden, um das Fahrzeuggewicht zu bestim
men, wobei derartige Techniken auf der Grundlage irgendeines
der hier besprochenen Motor-/Fahrzeugbetriebsparameter
und/oder weiteren Motor-/Fahrzeugbetriebsparametern, die übli
cherweise dem Steuercomputer 20" zur Verfügung stehen, wie es
im Fachgebiet bekannt ist, arbeiten. Auf jeden Fall wird der
geschätzte Wert VM für das Fahrzeuggewicht vorzugsweise einem
Abbildungsblock 122 zugeführt, der so arbeitet, dass er den
Fahrzeuggewichtswert VM auf einen Pseudolastwert PLAST abbil
det. Bei einer Ausführungsform umfasst der Speicher 42 vor
zugsweise eine Anzahl von in ihm abgelegten
Fahrzeuggewichtswerten, wobei der Block 122 so arbeitet, dass
er den geschätzten Wert VM für die Fahrzeuggewicht auf einen
geeigneten Wert aus der Anzahl der in dem Speicher 42 abgeleg
ten Fahrzeuggewichtswerte abbildet. Beispielsweise kann der
Speicher 42 drei Fahrzeuggewichtswerte m1, m2 und m3, die in
ihm abgelegt sind, umfassen, wobei jeder einen größeren Ge
wichtswert als der vorherige Wert hat. Falls das geschätzte
Fahrzeuggewicht m kleiner oder gleich m1 ist, arbeitet der
Block 122 so, dass er PLAST = PL1 setzt. Entsprechend arbeitet
der Block 122, wenn das geschätzte Fahrzeuggewicht m größer
oder gleich m3 ist, so das PLAST = PL3 gesetzt wird. Falls das
geschätzte Fahrzeuggewicht m zwischen m1 und m3 liegt, arbei
tet der Block 122 so, dass er PLAST = PL2 setzt. Bei einer
alternativen Ausführungsform entfällt der Block 122, und der
geschätzte Wert VM für das Fahrzeuggewicht wird als PLAST-Wert
dem Ausgang des Blocks 114 zugeführt.
Die Fachleute werden erkennen, auch wenn der Block 114" aus
Fig. 9 so gezeigt und beschrieben wurde, dass er so arbeitet,
dass er das Fahrzeuggewicht auf der Grundlage der gegenwärti
gen Fahrzeugbeschleunigung und der zugeführten Antriebskraft
abschätzt, der Block 114" alternativ auch so ausgelegt werden
kann, dass er einen der verbleibenden Betriebsparameter aus
der Gleichung F = ma abschätzt. Wenn beispielsweise das Fahr
zeuggewicht bekannt ist oder sonstwie abgeschätzt wird, kann
PLAST durch den Block 114" als abgeschätzter Fahrzeugbe
schleunigungsparameter auf der Grundlage des gegenwärtigen
Fahrzeuggewichts und der zugeführten Antriebskraft bereitge
stellt werden. Bei einem anderen Beispiel kann, wenn das Fahr
zeuggewicht bekannt ist oder sonstwie abgeschätzt wurde, PLAST
durch den Block 114" als geschätzter Antriebskraftparameter
auf der Grundlage des gegenwärtigen Fahrzeuggewichts und der
gegenwärtigen Fahrzeugbeschleunigung bereitgestellt werden.
Auf jeden Fall sollte klar sein, dass der PLAST-Wert ein Maß
für die gegenwärtigen Fahrzeuglastbedingungen ist, wobei diese
Bedingungen im allgemeinen zu jedem Zeitpunkt durch das gesam
te Fahrzeuggewicht, die gegenwärtigen Straßensteigungsbedin
gungen und weitere Fahrzeug-/Motorbetriebsbedingungen
vorgegeben sind.
Nun zu Fig. 10: Dort ist eine Ausführungsform des Blocks 116
zum Berechnen der Umdrehungen/Minute-Begrenzung aus Fig. 7
gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Vorzugsweise umfasst
der Speicher 42 eine Anzahl von in ihm abgelegten Motordreh
zahlwerten als Funktion von PLAST-Werten und Fahrzeuggeschwin
digkeitswerten. Eine Technik zum Ablegen derartiger Werte ist
in Fig. 10 in graphischer Form dargestellt, wobei eine Anzahl
von PLAST-Wellenformen gegen die Fahrzeuggeschwindigkeit und
die Motordrehzahl aufgetragen sind. Je nach dem ihm vom Block
114' oder 114" zugeführten PLAST-Wert und der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt ein Steuercomputer 20" dar
aus einen erwünschten Motordrehzahlwert und stellt diesen Wert
als PLAST-Geschwindigkeitswert bereit. Bei dem in Fig. 10
dargestellten Beispiel werden drei derartige PLAST-
Wellenformen, PL1, PL2 und PL3 bereitgestellt, welche den drei
PLAST-Werten PL1, PL2 und PL3 entsprechen, die im Zusammenhang
mit den unterschiedlichen Ausführungsformen des Blocks 114
beschrieben wurden. Wenn somit PLAST beispielsweise auf PL2
gesetzt wird, dann wird die Wellenform, die der gegenwärtigen
Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht, verwendet, um einen geeig
neten Motordrehzahlwert auszuwählen. Alternativ kann der ge
schätzte Wert VM für das Fahrzeuggewicht als PLAST-Eingang dem
Block 116 zugeführt werden, wobei der Steuercomputer 20" so
arbeitet, dass er zwischen den unterschiedlichen PLAST-
Wellenformen interpoliert, um einen geeigneten Motordrehzahl
wert auszuwählen. Eine weitere Technik zum Ablegen von Motor
drehzahlwerten in dem Speicher 42 besteht darin, dass eine
dreidimensionale Tabelle bereitgestellt wird, die diskrete
PLAST- und Fahrzeuggeschwindigkeitswerte auf gewünschte Motor
drehzahlwerte abbildet. Alternativ kann der Speicher 42 in ihm
abgelegt eine kontinuierliche oder teilweise kontinuierliche
Gleichung umfassen, wobei der Steuercomputer 20" so arbeitet,
dass er einen gewünschten Motordrehzahlwert auf der Grundlage
der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit und des PLAST-Wertes
berechnet. Auf jeden Fall arbeitet der Block 116 vorzugsweise
so, dass er den gewünschten Motordrehzahlbegrenzungswert als
PLAST-Geschwindigkeit einem Ende eines Schalters 126 zuführt.
Block 116 umfasst außerdem einen Hochgeschwindigkeitsregelbe
grenzungsblock 124, der vorzugsweise mit dem Block 54 aus
Fig. 7 identisch ist, welcher einem entgegengesetzten Ende
des Schalters 126 einen Regelbegrenzungsmotordrehzahlwert GL
zuführt. Ein Ausgang des Schalters 126 führt dem MIN-Block 110
(Fig. 7) den Motordrehzahlbegrenzungswert ESL zu. Der Schal
ter 126 wird durch das vom Block 62 erzeugte Ausschaltsignal
gesteuert, so dass der Block 116 den HGR-Begrenzungswert GL
dem MIN-Block 110 als Motordrehzahlbegrenzungswert ESL zu
führt, wenn das Ausschaltsignal gegeben ist. Der MIN-Block 110
arbeitet entsprechend so, dass er das Minimum der GL- und REQ-
Werte als Motordrehzahlbezugswert REF bereitstellt. Wenn das
Ausschaltsignal jedoch nicht vorhanden ist, wird der Schalter
126 so gesteuert, dass der Block 116 die PLAST-Geschwindigkeit
dem MIN-Block 110 als Motordrehzahlbegrenzungswert ESL zu
führt. Der MIN-Block 110 arbeitet entsprechend so, dass er das
Minimum von den GL-, REQ- und ESL-Werten als Motordrehzahlbe
zugswert REF bereitstellt. Es ist klar, dass der Schalter 126
vorzugsweise kein physisch real vorhandener Schalter ist,
sondern ein "Softwareschalter" in dem Sinne ist, dass der
Steuercomputer 20" so arbeitet, dass er entweder die GL- oder
PLAST-Geschwindigkeitswerte als ESL-Wert bereitstellt, je nach
dem Status des Ausschaltsignals, wie es im Fachgebiet bekannt
ist.
Nun zu Fig. 11: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das eine
bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses 150 zum
Erzeugen des ESL-Werts darstellt, wie er oben unter Bezug auf
die Fig. 7 bis 10 beschrieben wurde. Vorzugsweise ist der
Algorithmus 150 in einem Speicherteil 42 (Fig. 2) abgelegt
und durch den Steuercomputer 20" wie im Fachgebiet bekannt
vielfach pro Sekunde ausführbar. Der Algorithmus 150 beginnt
mit dem Schritt 152, und im Schritt 154 bestimmt der Steuer
computer 20" einen gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeitswert
VS, vorzugsweise indem das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal auf
dem Signalpfad 33, wie es im Fachgebiet bekannt ist, verarbei
tet wird. Anschließend arbeitet der Steuercomputer 20" im
Schritt 156 so, dass er einen geforderten Kraftstoffwert CF
bestimmt, vorzugsweise wie oben beschrieben. Bei der Ausfüh
rung des Algorithmuses wird vom Schritt 156 zum Schritt 158
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 20" so arbeitet,
dass ein Pseudolastwert PL, vorzugsweise als Funktion von
mindestens des geforderten Kraftstoffsignals auf dem Signal
pfad 46 und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals auf dem Sig
nalpfad 33 gemäß irgendeiner der oben beschriebenen Techniken
bestimmt wird.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 158 zum
Schritt 160 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 20"
so arbeitet, dass ein gegenwärtiges Übersetzungsverhältnis GR
bestimmt wird, vorzugsweise als Verhältnis der Fahrzeug
geschwindigkeits- und Motordrehzahlwerte VS bzw. ES, wie es im
Fachgebiet bekannt ist. Anschließend arbeitet der Steuercompu
ter 20" im Schritt 162 so, dass er ein Ausschaltsignal D
bestimmt, vorzugsweise als Funktion der Fahrzeuggeschwindig
keit VS und des Übersetzungsverhältnisses GR, wie es oben
beschrieben wurde. Bei der Ausführung des Algorithmus wird vom
Schritt 162 zum Schritt 164 übergegangen, in welchem der Steu
ercomputer 20" so arbeitet, dass ein Motordrehzahlbegren
zungswert ESL bestimmt wird, vorzugsweise als Funktion von
PLAST, VS und D, wie oben beschrieben. Anschließend kehrt der
Algorithmus bei seiner Ausführung im Schritt 166 zu der ihn
aufrufenden Routine zurück. Alternativ kann vom Schritt 164
eine Schleife zurück zum Schritt 154 für einen durchlaufenden
Betrieb des Algorithmus 150 erfolgen.
Nun zu Fig. 12: Dort ist eine alternative Ausführungsform
eines Systems 200 zum Steuern des Motorbetriebs gemäß der
vorliegenden Erfindung gezeigt. Kern des Systems 200 ist ein
Steuercomputer 202, der Schnittstellen mit verschiedenen Mo
tor- und/oder Fahrzeugbauteilen aufweist, wie nachfolgend
ausführlicher beschrieben werden wird. Der Steuercomputer 202
basiert vorzugsweise auf einem Mikroprozessor und umfasst
mindestens einen Speicherteil 204, einen digitalen Ein
gang/Ausgang und eine Anzahl von Analog-Digital-(A/D-)Eingän
gen. Auf dem Mikroprozessorteil des Steuercomputers 202 laufen
Softwareroutinen, und dieser verwaltet den Gesamtbetrieb des
Systems 200, und der Speicherteil 204 des Steuercomputers 202
kann einen ROM-, RAM-, EPROM-, EEPROM-, FLASH-Speicher
und/oder jeglichen anderen Speicher umfassen, der dem Fachmann
bekannt ist. Der Speicherteil 204 kann ferner durch einen mit
ihm verbundenen (nicht gezeigten) äußeren Speicher ergänzt
werden.
Ein Verbrennungsmotor 206 ist betrieblich mit einem Hauptge
triebe 208, wie es im Fachgebiet bekannt ist, verbunden. Eine
Antriebswelle oder Schraubenwelle 210 erstreckt sich von dem
Getriebe 208 weg, wodurch das Getriebe 208 so arbeitet, dass
es die Antriebswelle 210 drehbar betreibt und dadurch wie im
Fachgebiet bekannt über eine (nicht gezeigte) Antriebsachse
eine Antriebskraft auf ein oder mehrere Fahrzeugräder über
trägt. Das System 200 kann ferner, wie es insbesondere im
Fachgebiet von Schwerlastmaschinen bekannt ist, ein oder meh
rere Hilfsgetriebe und (nicht gezeigte) verbindende Antriebs
wellen, Leistungsentnahmevorrichtungen (PTO) und/oder weitere
bekannte Antriebsstrangbauteile umfassen.
Eine Anzahl von Sensoren und Stellgliedern erlaubt es dem
Steuercomputer 202, mit einigen der unterschiedlichen Bauteile
des Systems 200 wie auch mit weiteren Fahrzeug- und/oder Mo
torsystemen in Verbindung zu stehen. Beispielsweise umfasst
der Motor 206 einen Motordrehzahlsensor 218, der über einen
Signalpfad 220 mit einem Eingang IN3 des Steuercomputers 202
elektrisch verbunden ist. Der Motordrehzahlsensor 218 ist
vorzugsweise eine bekannte Vorrichtung, die auf der Grundlage
des Hall-Effekts arbeitet, welche so arbeitet, dass sie die
Geschwindigkeit und/oder Stellung eines sich synchron mit der
Motorkurbelwelle drehenden Zahnrads erfasst. Bei der vorlie
genden Erfindung kann jedoch jeder bekannte Motordrehzahlsen
sor 218 verwendet werden, etwa ein Sensor, der auf dem
variablen Magnetwiderstand beruht o. ä., welcher so arbeitet,
dass er die Motordrehzahl erfasst und ein dieser entsprechen
des Signal dem Steuercomputer 200 zuführt.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 230 ist vorzugsweise um die
Antriebswelle 210 in der Nähe des Getriebes 208 herum angeord
net und über einen Signalpfad 232 mit einem Eingang IN4 des
Steuercomputers 202 elektrisch verbunden. Der Fahrzeugge
schwindigkeitssensor 230 ist vorzugsweise ein Sensor, der auf
dem variablen Magnetwiderstand beruht, und so arbeitet, dass
er die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 210 erfasst und
ein dieser entsprechendes Fahrzeuggeschwindigkeitssignal dem
Steuercomputer 202 zuführt. Während der Fahrzeuggeschwindig
keitssensor 230 in Fig. 12 so gezeigt ist, dass er sich in
der Nähe des Getriebes 208 befindet, ist es klar, dass der
Sensor 230 alternativ irgendwo längs der Antriebswelle 210
angeordnet sein kann. Ferner kann bei der vorliegenden Erfin
dung jeglicher andere bekannte Motordrehzahlsensor verwendet
werden, der so arbeitet, dass er dem Steuercomputer 202 ein
Fahrzeuggeschwindigkeitssignal zuführt, das kennzeichnend für
die Fahrzeugstraßengeschwindigkeit ist.
Der Steuercomputer 202 umfasst ferner einen Eingangs-
/Ausgangsanschluss I/01, der so ausgelegt ist, dass er über
einen Signalpfad 260 mit einer bekannten Wartungs-
/Rekalibrierungseinrichtung 258 in Verbindung steht. Die Ein
richtung 258 arbeitet, wie im Fachgebiet bekannt, so, dass sie
mit dem Steuercomputer 202 Informationen austauscht, wobei
derartige Daten Kalibrierungs-/Rekalibrierungsinformationen
wie etwa Kraftstoffkarten u. ä., Schaltdaten oder weitere ange
sammelte Motor-/Fahrzeugbetriebsdaten, Störungs-/Diagnosedaten
und/oder weitere Motorsteuerdaten umfassen können, ohne darauf
beschränkt zu sein. Der Signalpfad 260 ist vorzugsweise eine
aus mehreren Drähten bestehende serielle Datenverbindung, über
die der Steuercomputer 202 mit der Einrichtung 258 gemäß einem
bekannten Kommunikationsprotokoll wie etwa SAE J1587, SAE
J1939 o. ä. kommunizieren kann, auch wenn die Fachleute erken
nen, dass der Signalpfad 60 alternativ jede beliebige Anzahl
von Drähten umfassen kann, über welche der Steuercomputer 202
mit der Einrichtung 258 gemäß jedem gewünschten Kommunikati
onsprotokoll kommunizieren kann.
Das System 200 umfasst ferner ein Kraftstoffsystem 222, wel
ches über einen Signalpfad 224 mit einem Ausgang OUT1 des
Steuercomputers 202 elektrisch verbunden ist. Das Kraftstoff
system 222 antwortet auf Kraftstoffsignale, welche über den
Signalpfad 224 dem Steuercomputer 202 zugeführt werden, um dem
Motor 206 wie im Fachgebiet bekannt Kraftstoff zuzuführen.
Ein Beschleunigungspedal umfasst vorzugsweise einen Beschleu
nigungspedalstellungs- oder -auslenkungssensor 212, der über
einen Signalpfad 214 mit einem Eingang IN1 des Steuercomputers
202 elektrisch verbunden ist. Der Sensor 212 ist bei einer
bevorzugten Ausführungsform ein Potentiometer, das mit einer
geeigneten Spannung elektrisch verbunden ist und eine Bürste
aufweist, die mit dem Signalpfad 214 elektrisch verbunden ist
und mit dem Beschleunigungspedal mechanisch verbunden ist, so
dass die Spannung auf dem Signalpfad 214 direkt der Stellung
oder Auslenkung des Beschleunigungspedals entspricht. Bei der
vorliegender Erfindung kann ferner der Sensor 212 alternativ
jeder bekannte Sensor sein, der betrieblich mit dem Beschleu
nigungspedal verbunden ist, um ein oder mehrere analoge
und/oder digitale Signale bereitzustellen, die der Beschleuni
gungspedalstellung oder dem auf das Pedal ausgeübten Druck
entsprechen. Auf jeden Fall arbeitet ein derartiger Sensor so,
dass er dem Steuercomputer 202 ein Beschleunigungspedalsignal
zuführt, das kennzeichnend für das vom Fahrzeugführer angefor
derte Drehmoment ist. Das Beschleunigungspedal umfasst ferner
vorzugsweise einen Leerlaufüberprüfungsschalter IVS, der über
einen Signalpfad 216 mit einem Eingang IN2 des Steuercomputers
202 elektrisch verbunden ist. Der IVS kann alternativ durch
einen geeigneten Sensor oder ein anderes elektrisches Bauteil
ersetzt werden, wobei die Bedeutung eines derartigen Schal
ters, Sensors oder Bauteils in seiner Fähigkeit liegt, zwi
schen einem nicht ausgelenkten Beschleunigungspedal (z. B. 0%
Drosselklappe) und einem ausgelenkten Beschleunigungspedal
(z. B. größer als 0% Drosselklappe) zu unterscheiden und ein
diesem entsprechendes Signal dem Eingang IN2 des Steuercompu
ters 202 zuzuführen.
Das Getriebe 208 kann jedes bekannte Handschaltgetriebe, Hand
schalt-/automatische Getriebe, automatische Getriebe, halbauto
matische Getriebe oder automatisierte Handschaltgetriebe sein,
das ein oder mehrere von Hand wählbare zugehörige Übersetzungs
verhältnisse aufweist, oder es kann alternativ ein kontinuier
lich veränderliches Getriebe (CVT) sein, das wie im Fachgebiet
steuerbar ist, um wirksame Übersetzungsverhältnisse festzule
gen. Falls das Getriebe 208 ein Handschaltgetriebe, ein Hand
schalt-/automatisches Getriebe, ein halbautomatisches oder ein
automatisiertes Handschaltgetriebe ist, umfasst ein derartiges
Getriebe 208 vorzugsweise einen mechanischen Eingang 236, der
über eine mechanische Verbindung LG mit einem Gangschalthebel
234 verbunden ist, der durch den Fahrzeugführer betätigbar ist,
um somit die unterschiedlichen von Hand wählbaren Übersetzungs
verhältnisse auszuwählen. Falls das Getriebe 208 ein Hand
schalt-/automatisches Getriebe, ein halbautomatisches oder ein
automatisiertes Wechselschaltgetriebe ist, umfasst es ferner
eine Anzahl von automatisch wählbaren Übersetzungsverhältnis
sen. In diesem Falle umfasst das System 200 vorzugsweise ferner
einen automatischen Schaltmechanismus 238, der über eine Anzahl
von Signalpfaden 240 elektrisch mit dem Steuercomputer 202
verbunden ist. Der automatische Schaltmechanismus 238 umfasst
bei einer Ausführungsform eine Anzahl von elektronisch betätig
baren Schaltsolenoiden, die, wie im Fachgebiet bekannt, über
eine geeignete Anzahl von Signalleitungen 240 vom Steuercompu
ter 202 gesteuert werden, um dadurch ein automatisches Schalten
einer Anzahl von automatisch wählbaren Gängen des Handschalt-
/automatischen Getriebes 208 zu bewirken. Alternativ kann bei
dem Handschalt-/automatischen Getriebes 208 der automatische
Schaltmechanismus 238 entfallen, und es kann statt dessen ein
Getriebesteuermodul 242 umfassen, das über eine Anzahl M von
Signalpfaden - wobei M irgendeine positive Ganzzahl ist - mit
einem Eingangs-/Ausgangsanschluss I/02 des Steuercomputers 202
elektrisch verbunden ist. Das Modul 242 umfasst einen Hilfs
steuercomputer, vorzugsweise auf der Basis eines Mikroprozes
sors, und er arbeitet so, dass er das Schalten der automatisch
wählbaren Übersetzungsverhältnisse des Getriebes 208 auf der
Grundlage von mit dem Steuercomputer 202 gemeinsam besessener
Information steuert, wie es im Fachgebiet bekannt ist. Weiter
alternativ kann das Getriebe 208 ein bekanntes vollautomati
sches Getriebe sein, wobei das Getriebesteuermodul 242 so ar
beitet, dass er das Schalten in die automatisch wählbaren
Übersetzungsverhältnisse wie gerade beschrieben und wie es im
Fachgebiet bekannt ist steuert, oder es kann statt dessen ein
kontinuierlich veränderliches Getriebe sein, das imstande ist,
ein kontinuierlich veränderliches "wirksames" Übersetzungsver
hältnis zu erzielen, wobei das Getriebesteuermodul 242 so ar
beitet, dass er das Getriebe 208 in einer bekannten Weise
steuert, um dort ein gewünschtes wirksames Übersetzungsverhält
nis festzusetzen.
Das System 200 umfasst ferner optional ein Schnittstellenmodul
246, das über einen Signalpfad 248 (der gestrichelt gezeigt
ist) mit einem Eingangs-/Ausgangsanschluss I/03 elektrisch
verbunden ist, wobei der Signalpfad 248 jede beliebige Zahl
von Signalleitungspfaden umfassen kann, und wobei der Steuer
computer 202 so ausgelegt sein kann, dass er mit dem Modul 248
gemäß jedem gewünschten Kommunikationsprotokoll kommuniziert.
Das Modul 246 ist bei einer Ausführungsform ein passiver Moni
tor, der so arbeitet, dass er eine Text- und/oder graphische
Information, die ihm vom Steuercomputer 202 zugeführt wird,
anzeigt. Alternativ umfasst das Modul 246 eine derartige An
zeige, einen vorzugsweise auf einem Mikroprozessor basierenden
Modulhilfscomputer, der so arbeitet, dass er über den Signal
pfad/die Signalpfade 248 mit dem Steuercomputer 202 kommuni
ziert, und eine Tastatur oder einen äquivalenten Mechanismus
zum Eingeben von Daten in den Modulhilfscomputer. Bei dieser
Ausführungsform arbeitet das Modul 246 so, dass es ihm durch
den Steuercomputer 202 zugeführte Information anzeigt und
außerdem Information in den Steuercomputer 202 über den Sig
nalpfad/die Signalpfade 248 zurückleitet, darunter auch Infor
mation, die in der Tastatur oder einem anderen
Dateneingabemechanismus erzeugt wurde. Ein Beispiel eines
derartigen Schnittstellenmoduls der zuletzt genannten Art ist
in dem US Patent Nr. 5,167,303, das für Ebaugh et al. erteilt
wurde, beschrieben, welches dem Anmelder der vorliegenden
Anmeldung zugeschrieben ist, und dessen Inhalt hier durch
Bezugnahme eingeschlossen wird.
Das System 200 umfasst ferner optional einen Empfänger 250 für
ein globales Positioniersystem (GPS), der so arbeitet, dass
er, wie es im Fachgebiet bekannt ist, von einer Anzahl die
Erde umkreisenden Satelliten geographische Koordinatendaten
empfängt, die auf den gegenwärtigen Ort des Empfängers 250
bezogen sind. Die geographischen Koordinatendaten können bei
spielsweise latitudinale, longitudinale und altitudinale Koor
dinaten umfassen, aber auch eine Information betreffend die
Uhrzeit. Auf jeden Fall arbeitet der Empfänger 250 bei einer
Ausführungsform so, dass jegliche Kombination der unbearbeite
ten geographischen Koordinatendaten über einen Signalpfad 252
(der gestrichelt gezeigt ist) einem Eingang IN6 des Steuercom
puter 202 zugeführt wird, wodurch der Steuercomputer 202 an
schließend so arbeiten kann, dass er gemäß bekannter Techniken
die unbearbeiteten geographischen Koordinatendaten in nützli
che geographische Ortsdaten umwandeln kann. Alternativ kann
der Empfänger 250 eine Signalverarbeitungsmöglichkeit umfas
sen, wodurch der Empfänger 250 so arbeiten kann, dass er die
unbearbeiteten geographischen Koordinatendaten empfängt, diese
Daten in nützliche geographische Ortsdaten umwandelt und der
artige Daten über den Signalpfad 252 dem Steuercomputer 202
zuführt. Gemäß einer weiteren Alternative kann das Schnitt
stellenmodul 246 bei der vorliegenden Erfindung so ausgelegt
sein, dass es den GPS-Empfänger 250 umfasst, wodurch das Modul
246 so arbeiten kann, dass es dem Steuercomputer 202 entweder
die unbearbeitete geographischen Koordinatendaten oder die
tatsächlichen geographischen Ortsdaten zuführen kann.
Das System 200 umfasst ferner optional einen Signal-Sender-
Empfänger 254, der über einen Signalpfad 256 (der gestrichelt
gezeigt ist) mit einem Eingangs-/Ausgangsanschluss I/04 des
Steuercomputers 202 elektrisch verbunden ist, wobei der Sig
nalpfad 256 jede beliebige Zahl von Signalleitungspfaden um
fassen kann. Bei einer Ausführungsform ist der Sender-
Empfänger 254 ein Mobiltelefon-Sender-Empfänger, wodurch der
Steuercomputer 202 so arbeiten kann, dass er, wie es im Fach
gebiet bekannt ist, mit einem entfernten Ort über ein
Mobiltelefonnetz kommunizieren kann. Alternativ kann der
Sender-Empfänger 254 ein Hochfrequenzsender-Empfänger sein,
wodurch der Steuercomputer 202 so arbeiten kann, dass mit
einem entfernten Ort über eine Hochfrequenz- oder
Mikrowellenfrequenzdatenverbindung kommunizieren kann. Es ist
klar, dass der Signal-Sender-Empfänger 254 bei der
vorliegenden Erfindung alternativ jeder beliebige Signal-
Sender-Empfänger sein kann, der imstande ist, über eine
drahtlose Kommunikationsdatenverbindung eine Kommunikation mit
einer entfernten Quelle in einer oder zwei Richtungen zu
führen.
Das System 200 umfasst ferner ein Pfadgeschwindigkeitsregel
system 226, das über einen Signalpfad 228 mit einem Eingang
IN5 des Steuercomputers 202 verbunden ist. Für das Pfadge
schwindigkeitsregelsystem 226 wurde eine bekannte Konstruktion
gewählt, und die Fachleute werden erkennen, dass der Signal
pfad 228 jede beliebige Anzahl von Signalleitungspfaden umfas
sen kann, wodurch das Pfadgeschwindigkeitsregelsystem 226
herkömmliche Pfadgeschwindigkeitsregelfunktionen wie etwa das
Ein-/Ausschalten der Regelung, das Setzen/Leerlauffahren, das
Wiederaufnehmen/Beschleunigen u. ä. ausüben kann.
Nun zu Fig. 13: Eine weitere Technik zum Steuern eines
Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird aus
führlich beschrieben, wobei Fig. 13 ein Beispiel einer typi
schen Motorausgangsleistungskurve 262 gegen die Motordrehzahl
zeigt. Bei dem gezeigten Beispiel steigt die Motorausgangs
leistung steil auf eine Spitzenleistung bei näherungsweise
1500 Umdrehungen/Minute. Anschließend nimmt die Motorausgangs
leistung mit sich erhöhender Motordrehzahl leicht ab, bis die
Motordrehzahl eine "nominelle" oder "geregelte" Drehzahl er
reicht (im gezeigten Beispiel näherungsweise 1800 Umdrehun
gen/Minute), wobei die nominelle oder Regeldrehzahl einer
Motordrehzahl entspricht, bei der die Charakteristik der Mo
torausgangsleistung eine Ausgangsleistung erreicht, welche in
der Werbung angegeben wurde. Anschließend fällt die Motoraus
gangsleistung in einem Bereich, der typischerweise als
"ABFALL"-Bereich bezeichnet wird, scharf auf Null ab. Wie im
Fachgebiet bekannt, bildet die Leistungskurve 262 typischer
weise einen Teil der im Speicher 204 abgelegten und durch den
Steuercomputer 202 ausführbaren Motorkalibrierungssoftware.
Der Kurve 262 der Motorausgangsleistung gegen die Motordreh
zahl überlagert sind eine Anzahl von bremsspezifischen Kraft
stoffverbrauchskonturen (BSKV), wobei die Flächen zwischen
jeder derartigen BSKV-Kontur sogenannte BSKV-Inseln definie
ren. Im allgemeinen entspricht eine BSKV-Kontur 264 einem
Punkt
(oder Bereich) von Motorausgangsleistung/Motordrehzahl, an
welchem der Motor 206 am wirksamsten arbeitet; d. h. an dem die
beste Kraftstoffwirtschaftlichkeit erzielt wird. Die zwischen
den BSKV-Konturen 264 und 266 definierte Insel entspricht
einem Bereich von Motorausgangsleistung/Motordrehzahl, in
welchem der Motor 206 weniger wirksam arbeitet als bei der
BSKV-Kontur 264, aber wirksamer als unter Motorleistungs-
/Motordrehzahlbedingungen außerhalb dieser Insel. In ähnlicher
Weise entspricht die zwischen der BSKV-Kontur 266 und 268
definierte BSKV-Insel einem Bereich der Motorausgangsleis
tung/Motordrehzahl, in welchem der Motor 206 weniger wirksam
arbeitet als in der zwischen den BSKV-Konturen 264 und 266
definierten Insel usw.
Ebenfalls der Kurve 262 der Motorleistung gegen die Motordreh
zahl überlagert sind eine Anzahl von Linien konstanter Dros
selklappenstellung bzw. Motorlast. Beispielsweise entspricht
die Linie 272 einer Drosselklappenöffnung von näherungsweise
90% oder alternativ einer 90%igen Motorlast, wobei der Begriff
"Drosselklappe" zu Zwecken der vorliegenden Beschreibung als
vom Fahrzeugführer angefordertes Drehmoment definiert ist und
die Motorleistung als Verhältnis des geforderten Kraftstoffs
und des maximal forderbaren Kraftstoffs definiert ist. Mit
anderen Worten definiert die Linie 272 Bedingungen der Motor
leistung/Motordrehzahl, in denen die Drosselklappenöffnung
oder alternativ die Motorlast auf näherungsweise 90% konstant
liegt. In ähnlicher Weise entspricht die Linie 274 näherungs
weise 80% Drosselklappenöffnung/Motorlast, die Linie 276 ent
spricht näherungsweise 60% Drosselklappenöffnung/Motorlast,
die Linie 278 entspricht näherungsweise 40% Drosselklappenöff
nung/Motorlast, und die Linie 280 entspricht näherungsweise
20% Drosselwappenöffnung/Motorlast.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Anzahl von Motor
last/Motordrehzahl (Last-/Drehzahl-)Grenzen bezogen auf die
Kurve 262 definiert, um einen Bereich "U" für unerwünschten
Motorbetrieb zu bilden, wodurch der Steuercomputer 202 so
arbeiten kann, dass er den Betrieb des Motors 206 insbesondere
beim Hochschalten durch mindestens einige der Übersetzungsver
hältnisse des Getriebes 208 steuert, um dadurch einen Motorbe
trieb außerhalb des Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb
aufrechtzuerhalten oder zu bewirken. Beispielsweise kann der
Bereich U als der Bereich definiert werden, der von der Grenze
B1, der Grenze B2 und dem ABFALL-Bereich der Leistungskurve
262 umgeben ist. Alternativ kann der Bereich U als der Bereich
definiert werden, der von den Grenzen B1, B2 und B3 (gestri
chelt gezeigt) umgeben ist. Bei der vorliegenden Erfindung
können andere Bereiche U innerhalb der Leistungskurve 262
und/oder diese umfassend definiert werden und, indem eine
Steuerstrategie der gerade beschriebenen Art verwendet wird,
kann die Betriebsweise des Motors 206, bezogen auf die Motor
ausgangsleistungskurve 262 optimiert werden, um dadurch Kraft
stoffwirtschaftlichkeitsziele zu erreichen. Es ist klar, dass
eine derartige Steuerstrategie alternativ verwendet werden
kann, um die Betriebsweise des Motors 206 bezogen auf eine
Kurve des Motorausgangsdrehmoments gegen die Motordrehzahl zu
steuern, wobei das Motorausgangsdrehmoment in im Fachgebiet
bekannter Weise mit der Motorausgangsleistung in Beziehung
steht, und diese alternative Steuerung soll in den Bereich der
vorliegenden Erfindung fallen. Nachfolgend soll die Kurve 262
der Motorausgangsleistung gegen die Motordrehzahl und/oder die
entsprechende Kurve des Motorausgangsdrehmoments gegen die
Motordrehzahl für die Zwecke der vorliegenden Erfindung mit
dem breiten Begriff "Motorausgangscharakteristikkarte" be
zeichnet werden. Den Fachleuten wird klar sein, dass die vor
liegende Erfindung auf das Steuern der Betriebsweise des
Motors 206 bezogen auf eine Motorausgangscharakteristikkarte
gerichtet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Grenzen
variabel sein und gemäß einer Anzahl von bevorzugten Techniken
definiert werden, wie sie nachfolgend ausführlicher beschrie
ben werden. In ähnlicher Weise kann die Steuerung des Motors
206, um einen Betrieb außerhalb des Bereichs U für unerwünsch
ten Motorbetrieb aufrechtzuerhalten oder zu bewirken, mittels
einer Anzahl von bevorzugten Techniken ausgeübt werden, und es
können vom Steuercomputer 202 eine Anzahl von bevorzugten
Betriebs- oder sonstigen Bedingungen erkannt werden, um eine
derartige Steuerung zeitweise zu übergehen, was alles nachfol
gend ausführlicher beschrieben werden wird. Auf jeden Fall
gehören zur vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Techniken
zum Festsetzen oder Definieren der Anzahl der Grenzen. Bei
spielsweise können derartige Grenzen einen Teil einer ur
sprünglichen Motorkalibrierung bilden, wobei derartige Grenzen
im Speicher 204 des Steuercomputers 202 abgelegt sind. Vor
zugsweise können die im Speicher 204 zu findenden Grenzen
anschließend mittels der Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258
angepasst oder abgeglichen werden. Alternativ können die Gren
zen gänzlich über die Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258
festgesetzt oder definiert werden, wobei derartige Grenzen im
Speicher 204 abgelegt werden. Gemäß einer weiteren Alternative
können die Grenzen in Abhängigkeit von einer äußeren Informa
tion wie etwa vom GPS-Empfänger 252, dem Signal-Sender-
Empfänger 254 u. ä. festgesetzt/definiert und/oder abgeändert
werden, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben werden wird.
Nun zu Fig. 14: Dort ist eine bevorzugte Ausführungsform
eines Softwarealgorithmuses 300 zum Steuern des Motorbetriebs
gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Algorithmus 300
liegt im Speicher 204 vorzugsweise als eine oder mehrere Soft
wareroutinen vor und ist durch den Steuercomputer 202, wie es
im Fachgebiet bekannt ist, vielfach pro Sekunde ausführbar.
Der Algorithmus 300 beginnt mit dem Schritt 302, und im
Schritt 304 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er eine
Anzahl von Last-/Drehzahlgrenzen bestimmt, um so einen Bereich
U für unerwünschten Motorbetrieb zu definieren, wie es bei
spielhaft in Fig. 13 gezeigt ist. Zur vorliegenden Erfindung
gehört eine Anzahl von bevorzugten Strategien zum Ausführen
des Schrittes 304 und zum Bestimmen derartiger Last-
/Drehzahlgrenzen, von denen einige im Flussschaubild aus Fig.
15 dargestellt sind.
Nun zu Fig. 15: Dort ist eine bevorzugte Ausführungsform eines
Softwarealgorithmuses 350 zum Ausführen des Schrittes 304 des
Algorithmuses 300 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei
der Beschreibung der in Fig. 15 veranschaulichten Technik wird
Bezug auf das in Fig. 16 gezeigte Schaubild der Motorausgangs
leistung gegen die Motordrehzahl genommen. Das Schaubild aus
Fig. 16 umfasst, auch wenn es etwas vereinfacht wurde, diesel
be Leistungskurve 262 und dieselben BSKV-Konturen wie Fig. 13.
Auf jeden Fall beginnt der Algorithmus 350 mit dem Schritt 352
und zweigt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Algo
rithmuses 350 zu dem gestrichelt gezeigten Verfahrenskasten 354
ab. Der Verfahrenskasten 354 umfasst den Schritt 356, in dem
der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er eine Anzahl von
Last-/Drehzahlpunkten bestimmt. Bei einer Ausführungsform wer
den derartige Last-/Drehzahlpunkte in dem Speicher 204 abge
legt, wobei derartige Punkte durch einen Motorhersteller
programmiert werden können und durch einen Bediener über die
Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258 anpassbar sein können oder
auch nicht. Alternativ können derartige
Last-/Drehzahlpunkte über das Schnittstellenmodul 246 eingege
ben werden. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des Algo
rithmus vom Schritt 356 zum Schritt 358 übergegangen, wobei der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er die Last-
/Drehzahlgrenze B1 als Funktion berechnet, die einen Punkt
niedriger Last/Drehzahl und einen Punkt hoher Last/Drehzahl
schneidet. Beispielsweise ist die Grenze B1 in Fig. 16 als
gerade Linie gezeigt, die einen Punkt 282 niedriger
Last/Drehzahl und einen Punkt 284 hoher Last/Drehzahl schnei
det. Es ist klar, dass, wenn auch Fig. 16 den Punkt 282 nied
riger Last/Drehzahl als Punkt von einer 0%igen Lastbeliebigen
Drehzahl und den Punkt hoher Last/Drehzahl als einen Punkt mit
näherungsweise 90%iger Lastbeliebiger Drehzahl darstellt, es
zur vorliegenden Erfindung gehört, jeden anderen Punkt niedri
ger Last/Drehzahl und hoher Last/Drehzahl zu wählen, um die
Grenze B1 zu definieren. Ferner sollte es klar sein, wenn auch
die Grenze B1 in Fig. 16 als gerade Linie dargestellt ist, es
zur vorliegenden Erfindung gehört, dass B1 jede beliebige Funk
tion sein kann, die die Punkte 282 und 284 schneidet, und dass
auch mehr Punkte einbezogen werden können, um eine derartige
Funktion genauer zu definieren.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Algorithmuses 350
entfällt der Verfahrenskasten 354 für einen an seine Stelle
tretenden Verfahrenskasten 360 (der ebenfalls gestrichelt
gezeigt ist). Der Verfahrenskasten 360 umfasst Schritt 362, in
dem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er einen ersten
Last-/Drehzahlpunkt und eine entsprechende Neigung bestimmt.
Bei einer Ausführungsform werden Daten für einen derartigen
Last-/Drehzahlpunkt und eine Neigung im Speicher 204 abgelegt,
wobei derartige Daten durch einen Motorhersteller programmiert
werden können und durch einen Bediener über die Wartungs-
/Rekalibrierungseinheit 258 angepasst werden können oder auch
nicht. Alternativ können derartige Daten über das Schnittstel
lenmodul 246 eingegeben werden. Auf jeden Fall wird bei der
Ausführung des Algorithmus vom Schritt 362 zum Schritt 364
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er eine Last-/Drehzahlgrenze B1 in Abhängigkeit von der
im Schritt 362 bestimmten Information betreffend den Last-
/Drehzahlpunkt und die entsprechende Neigung berechnet. Der
alternative Verfahrenskasten 360 wird somit vorgesehen, um
eine alternative Technik zum Bestimmen von B1 im Falle, dass
B1 eine gerade Linie ist, bereitzustellen. Unter Bezug auf
Fig. 16 kann die gerade Linie B1 entsprechend als Funktion
des Punkts 282 und einer entsprechenden Neigung, als Funktion
des Punkts 284 und einer entsprechenden Neigung oder als Funk
tion irgendeines Punktes entlang von B1 und einer entsprechen
den Neigung definiert werden.
Wurde die Grenze B1 mittels einer der Verfahrenskästen 354
oder 360 bestimmt, wird die Ausführung des Algorithmuses mit
dem Schritt 366 fortgesetzt, in welchem der Steuercomputer 202
bei einer Ausführungsform so arbeitet, dass er eine zweite
Last-/Drehzahlgrenze B2 bestimmt. Bei einer Ausführungsform
wird B2 als Funktion von entweder der prozentualen Motorlast
oder der prozentualen Drosselklappenöffnung definiert. Bei
spielsweise kann, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, B2 gleich
einer erwünschten Motorlast-/Drosselklappenöffnungprozentzahl
wie etwa 90% gesetzt werden. Es ist jedoch klar, dass es zur
vorliegender Erfindung gehört, dass B2 auch als andere Funkti
on des Prozentsatzes der Motorlast/Drosselklappenöffnung defi
niert werden kann. Alternativ kann der Steuercomputer 202 im
Schritt 366 so arbeiten, dass er eine Last-/Drehzahlgrenze B2
als Funktion des gegenwärtigen Übersetzungsverhältnisses be
stimmt, wobei der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er das
gegenwärtige Übersetzungsverhältnis mittels einer oder mehre
rer bekannter Techniken bestimmt. Beispielsweise kann der
Steuercomputer 202 im Schritt 366 so arbeiten, dass er für den
niedrigsten Gang des Getriebes 208 die Grenze B2 auf einen
ersten Motorlast- oder Drehklappenöffnungsprozentwert (z. B.
70%) setzt und für die höheren Gänge des Getriebes 208 auf
schrittweise höhere Motorlast- oder Drehklappenöffnungspro
zentwerte setzt. Es ist jedoch klar, dass es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass der Steuercomputer 202 im Schritt 366
dieser Ausführungsform so arbeiten kann, dass er die Grenze B2
als beliebige Funktion des Übersetzungsverhältnisses (oder
weiter alternativ als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit)
bestimmen kann. Auf jeden Fall ist die Grenze B2 bezüglich der
Leistungskurve 262 so angeordnet, dass sie die Grenze B1 wie
in Fig. 16 gezeigt schneidet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform definiert der ABFALL-
Bereich der Leistungskurve 262 die verbleibende Grenze des
Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb. Alternativ kann der
Algorithmus 350 den (gestrichelt gezeigten) Schritt 368 umfas
sen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
eine dritte Last-/Drehzahlgrenze B3 bestimmt, die einen Punkt
hoher Last/hoher Drehzahl und einen Punkt hoher Last/hoher
Drehzahl schneidet. Beispielsweise ist die Grenze B3 in Fig.
16 als gerade Linie gezeigt, die den Punkt 288 hoher
Last/hoher Drehzahl und den Punkt 286 niedriger Last/hoher
Drehzahl schneidet. Es ist klar, dass, wenn auch Fig. 16 den
Punkt 288 so darstellt, dass er auf der Leistungskurve 262
liegt, und den Punkt niedriger Last/hoher Drehzahl als Punkt
von 0%iger Last und beliebiger Drehzahl zeigt, es zur vorlie
genden Erfindung gehört, dass irgendwelche anderen Punkte
hoher Last/hoher Drehzahl und niedriger Last/hoher Drehzahl
ausgewählt werden können, um die Grenze B3 zu definieren.
Ferner sollte auch klar sein, dass, wenn auch die Grenze B3 in
Fig. 16 als gerade Linie dargestellt ist, es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass 83 jede beliebige gewünschten Funktion
sein kann, die die Punkte 286 und 288 schneidet, und dass
weitere Punkte einbezogen werden können, um eine derartige
Funktion genauer zu definieren.
Gemäß einer weiteren Alternative, und zwar im Fall, in dem B3
eine gerade Linie sein soll, kann der Steuercomputer 202 im
Schritt 368 so arbeiten, dass er B3 als Funktion eines einzi
gen Last-/Drehzahlpunktes und einer zugehörigen Neigung be
stimmt.
Bei noch einer weiteren alternativen Ausführungsform des Algo
rithmus 350 können die Verfahrenskästen 354, 356, 366 und 368
für einen an ihre Stelle tretenden (ebenfalls gestrichelt
gezeigten) Verfahrenskasten 370 entfallen oder durch diesen
ergänzt werden. Der Verfahrenskasten 370 umfasst den Schritt
372, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
die gegenwärtige Fahrzeugposition bestimmt. Bei einer Ausfüh
rungsform arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er die
gegenwärtige Fahrzeugposition mittels von dem GPS-Empfänger
252 empfangener Information bestimmt. Wie oben beschrieben,
können derartige von dem GPS-Empfänger 252 empfangene Informa
tionen entweder geographische Positionskoordinaten oder Daten
sein, aus denen derartige Koordinaten bestimmt werden können.
Alternativ kann das Schnittstellenmodul 246 einen GPS-
Empfänger und einen Hilfscomputer umfassen, der so arbeitet,
dass er die gegenwärtige Fahrzeugpositionsinformation bestimmt
und eine solche Information über den Signalpfad 248 dem Steu
ercomputer 202 zuführt. Gemäß einer weiteren Alternative kön
nen ein oder mehrere äußere Systeme in der Nähe des das System
200 tragenden Fahrzeugs so arbeiten, dass sie Informationen zu
dem Steuercomputer 202 (z. B. über den Signal-Sender-Empfänger
254) senden, aus welchen der Steuercomputer 202 die gegenwär
tige Fahrzeugposition bestimmen oder zumindest abschätzen
kann. Zur vorliegenden Erfindung gehört auch, dass andere
bekannte Positionsbestimmungssysteme verwendet werden können,
entweder als Teil des Systems 200 oder von diesem getrennt, um
eine gegenwärtige Fahrzeugposition für die Zwecke des Schritts
372 zu bestimmen. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des
Algorithmuses vom Schritt 372 zum Schritt 374 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er die Gren
zen B1 und B2 und optional B3 in Abhängigkeit von der gegen
wärtigen Fahrzeugposition bestimmt. Bei einer Ausführungsform
arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er den Schritt 374
ausführt, indem die gegenwärtige Fahrzeugposition mit in dem
Speicher abgelegten geographischen Positionsdaten vergleicht
und die Grenzen B1 und B2 und optional B3 in Abhängigkeit
davon definiert. Alternativ kann der Steuercomputer im Schritt
374 so arbeiten, dass er die gegenwärtige Fahrzeugposition
über den Signal-Sender-Empfänger 254 an einen getrennten Com
puter sendet, wobei der getrennte Computer so arbeitet, dass
er geeignete Grenzbestimmungen auf der Grundlage derselben
durchführt und entweder Grenzinformationen oder andere Infor
mationen, aus denen derartige Grenzinformationen bestimmt
werden können, über den Signal-Sender-Empfänger 254 zum Steu
ercomputer 202 zurücksendet. Auf jeden Fall stellt der Verfah
renskasten 370 die Möglichkeit bereit, den Ort und die Form
des Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb bezüglich der
Leistungskurve 262 in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Ort
des Fahrzeugs zu ändern. Beispielsweise können sich die Kraft
stoffwirtschaftlichkeitsziele je nach dem Recht, das in dem
Gebiet (z. B. Kreis, Bundesland, Staat etc.), in welchem sich
das Fahrzeug bewegt, gilt, der Topographie des Bereichs (z. B.
flaches Gelände gegenüber hügeligem Gelände), in welchem sich
das Fahrzeug bewegt, der Bevölkerungsdichte des Bereichs (z. B.
städtisch gegenüber ländlich), in welchem sich das Fahrzeug
bewegt, etc. voneinander unterscheiden. Der Verfahrenskasten
370 erlaubt jegliche derartige Änderungen der zu erfüllenden
Kraftstoffwirtschaftlichkeitsziele ohne Unterbrechung des
Fahrzeugbetriebes.
Unabhängig von der Weise, in welcher die Grenzen B1 und B2 und
optional B3 bestimmt werden, kann der Algorithmus 350 ferner
optional einen Verfahrenskasten 376 umfassen, dem die Verfah
renskästen 368 oder 370 vorangehen. Der Verfahrenskasten 376
umfasst den Schritt 378, in dem Steuercomputer 202 arbeitet,
dass er ein gegenwärtiges Übersetzungsverhältnis (GR) oder
eine gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit (VS) bestimmt. Das
gegenwärtige Übersetzungsverhältnis kann mittels jeglicher
bekannter Mittel bestimmt werden, beispielsweise mittels des
Verhältnisses der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindig
keit, und die Fahrzeuggeschwindigkeit wird vorzugsweise mit
tels Informationen bestimmt, die durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 230 bereitgestellt werden. Auf
jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorithmus vom Schritt
378 zum Schritt 380 übergegangen, in welchem der Steuercompu
ter 202 so arbeitet, dass er die Grenzen B1 und/oder B2 in
Abhängigkeit von entweder dem gegenwärtigen Übersetzungsver
hältnis GR oder der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit VS
ändert. Bei einer Ausführungsform arbeitet der Steuercomputer
202 im Schritt 380 so, dass er den Ort der Grenze B2 in Rich
tung der horizontalen Motordrehzahlachse nach unten anpasst
und/oder den Ort der Grenze B1 von der vertikalen Leistungs
achse nach rechts anpasst, und zwar in Abhängigkeit von GR
oder VS, um dadurch den Bereich U für unerwünschten Betrieb zu
verkleinern (und entsprechend den Bereich für erlaubten Motor
betrieb zu erweitern), wenn das Bedürfnis danach besteht, um
bestimmte Gangschaltvorgänge auszuführen bzw. abzuschließen.
Beispielsweise kann unter einigen Bedingungen für das Überset
zungsverhältnis und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit der opti
male Hochschaltpunkt in den nächst höheren Gang im Bereich U
in der Nähe der vorhandenen Grenze(n) B1 und/oder B2 angeord
net sein. Unter derartigen Bedingungen stellt der Verfahrens
kasten 376 die Möglichkeit bereit, B2 nach unten anzupassen
oder B1 nach rechts anzupassen, um somit den ausstehenden
Hochschaltvorgang an einem vorbestimmten Schaltpunkt ausführen
bzw. abschließen zu können. Die Fachleute werden andere Bedin
gungen hinsichtlich des Übersetzungsverhältnisses/der Fahr
zeuggeschwindigkeit auffinden, unter welchen eine Änderung des
Orts und/oder der Neigung von B1 und/oder B2 wünschenswert
ist, und es ist klar, dass Änderungen der Grenze(n) B1
und/oder B2 unter derartigen Bedingungen in den Bereich der
vorliegenden Erfindung fallen sollen.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Verfahrenskasten
376 zum Schritt 382 übergegangen, in welchem der Steuercompu
ter 202 so arbeitet, dass er bestimmt, ob giegenwärtig eine
Fahrerbelohnung oder eine Fahrerbestrafung zur Verfügung
steht. Vorzugsweise wird eine Fahrerbelohnung oder Fahrerbe
strafung in Abhängigkeit von dem vergangenen Bedienungsverhal
ten des Fahrers bestimmt, und ein Beispiel für ein System zum
Bestimmen von Fahrerbelohnungen/-bestrafungen ist im US Patent
Nr. 5,954,617 beschrieben, das für Horgan et al. erteilt wur
de, und welches dem Anmelder der vorliegenden Erfindung zuge
schrieben ist, und dessen Inhalte hier durch Bezugnahme
eingeschlossen werden. Bei einer Ausführungsform arbeitet der
Steuercomputer 202 so, dass er die Information betreffend die
Fahrerbelohnung/-bestrafung aufrechterhält und daher im
Schritt 382 eine automatische Bestimmung durchführt, ob eine
derartige Belohnung/Bestrafung zur Verfügung steht. Alternativ
kann das Schnittstellenmodul 246 einen Hilfscomputer umfassen,
der so arbeitet, dass er die Information betreffend die
Fahrerbelohnung/-bestrafung aufrechterhält, wobei der Steuer
computer 202 im Schritt 382 so arbeitet, dass er auf der
Grundlage von ihm von dem Schnittstellenmodul 246 zugeführten
Informationen bestimmt, ob eine Fahrerbelohnung/-bestrafung
verfügbar ist. Gemäß einer weiteren Alternative wird im Fall
einer Fahrerbelohnung eine derartige Belohnung, falls sie
verfügbar ist, vom Fahrzeugführer mittels der Auswahl geeigne
ter Hebel oder Knöpfe, die Teil des Schnittstellenmoduls 246
sind, auf Wunsch abgefragt. In einem derartigen Fall arbeitet
der Steuercomputer 202 im Schritt 382 so, dass er auf der
Grundlage von ihm von dem Schnittstellenmodul 246 infolge
einer derartigen Fahrzeugführeraktion zugeführten Information
bestimmt, ob eine Fahrerbelohnung verfügbar ist. Auf jeden
Fall wird, wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 382 be
stimmt, dass gegenwärtig eine Fahrerbelohnung oder -bestrafung
verfügbar ist, der Algorithmus mit dem Schritt 384 fortge
führt, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
die Grenzen B1 und B2 und optional B3 entsprechend der Fahrer
belohnung oder -bestrafung ändert. Wenn beispielsweise eine
Fahrerbelohnung zur Verfügung steht, kann der Steuercomputer
202 im Schritt 384 so arbeiten, dass er entweder den Ort einer
oder mehrerer der Grenzen B1, B2 und B3 versetzt oder sonstwie
deren Form/Neigung ändert, oder dass alternativ die Gesamtflä
che des Bereichs U verringert wird, um dem Fahrzeugführer für
eine erwünschte Zeitdauer oder Fahrtstrecke einen erweiterten
Motorbetriebsbereich zur Verfügung zu stellen. Wenn umgekehrt
eine Fahrerbestrafung zur Verfügung steht, kann der Steuercom
puter 202 im Schritt 384 so arbeiten, dass er die Form/den Ort
von B1, B2 oder B3 geeignet ändert oder die Gesamtfläche des
Bereichs U erhöht, um so dem Fahrer für eine erwünschte Zeit
dauer oder Fahrtstrecke einen eingeschränkten Motorbetriebsbe
reich zur Verfügung zu stellen. In beiden Fällen wird die
Ausführung des Algorithmuses vom Schritt 384 und dem "NEIN"-
Zweig vom Schritt 382 zum Schritt 386 fortgesetzt, in welchem
bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 304 des Algo
rithmuses 300 (Fig. 14) zurückgekehrt wird.
Nun wieder zu Fig. 14: Der Algorithmus 300 gebt vom Schritt
304 auf den Schritt 306 über, in welchem der Steuercomputer
202 so arbeitet, dass er die gegenwärtigen Motorausgangsbedin
gungen (EOC) bestimmt. Der Zweck von Schritt 306 besteht dar
in, ausreichend Motorbetriebsbedingungen zu bestimmen, die
eine nachfolgende Bestimmung der Motorbetriebsbedingungen
bezüglich des Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb ermög
lichen; d. h. ermöglichen zu bestimmen, ob der Motor gegenwär
tig innerhalb, außerhalb oder auf einer Grenze des Bereichs U
arbeitet. Entsprechend gehört es zur vorliegenden Erfindung,
den Schritt 306 auszuführen, indem eine oder mehrere aus einer
Anzahl von Motorbetriebsbedingungen bestimmt wird/werden.
Beispielsweise kann der Steuercomputer 202 im Schritt 306 so
arbeiten, dass er EOC bestimmt, indem die prozentuale Motor
last oder Drosselklappenöffnung und die Motordrehzahl bestimmt
werden. Alternativ kann der Steuercomputer 202 im Schritt 306
so arbeiten, dass er EOC bestimmt, indem die Leistung und die
Motordrehzahl bestimmt werden. Gemäß einer weiteren Alternati
ve kann der Steuercomputer 202 im Schritt 306 so arbeiten,
dass er EOC bestimmt, indem er die Leistung und die prozentua
le Motorlast oder Drosselklappenöffnung bestimmt. Die Fachleu
te werden erkennen, dass andere Kombinationen von
Motorbetriebsbedingungen verwendet werden können, um EOC zu
dem Zweck zu bestimmen oder abzuleiten, dass die Motorbe
triebsbedingungen bezüglich des Bereichs U für unerwünschten
Motorbetrieb bestimmt werden, und dass alle derartigen Kombi
nationen in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen
sollen.
Bei der Ausführung des Algorithmus wird vom Schritt 306 zum
Schritt 308 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er bestimmt, ob gegenwärtig ein zulässiges
Übersetzungsverhältnis des Getriebes 208 vorliegt. Falls
nicht, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt
315 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 jegliche
gegenwärtig ausgeführte Motorsteuerroutine (EC) ausschaltet.
Bei der Ausführung des Algorithmuses führt eine Schleife vom
Schritt 315 zum Schritt 306 zurück. Für die Zwecke des Algo
rithmuses 300 kann der Steuercomputer 202 im Schritt 308 so
arbeiten, dass er das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis des
Getriebes 208 gemäß jeder bekannten Technik bestimmt, was
daher das Berechnen eines Verhältnisses der Motordrehzahl und
der Fahrzeuggeschwindigkeit, das Empfangen von elektronischen
Informationen aus dem Getriebemodul 242, welche sich auf den
Status des Übersetzungsverhältnisses beziehen, u. ä. umfasst,
ohne darauf beschränkt zu sein. Ein Zweck der Einbeziehung des
Schrittes 308 in den Algorithmus 300 besteht darin, die Mo
torsteuerroutine (EC) der vorliegenden Erfindung auszuschal
ten, wenn kein Eingriff des Motors 206 mit einem der
bestehenden Übersetzungsverhältnisse des Getriebes 208 vor
liegt. Somit sind beispielsweise die Motorausgangsleistung und
Motordrehzahl nicht begrenzt, und es steht eine volle (nomi
nelle) Motorausgangsleistung und Motordrehzahl zwischen dem
Herausnehmen irgendeines Gangs und dem nachfolgenden Einlegen
eines nächsten Gangs und unter ähnlichen weiteren Bedingungen,
in denen kein Gang eingelegt ist (d. h. neutralen Bedingungen)
zur Verfügung. Der Algorithmus 300 kann optional einen weite
ren, auf dem Übersetzungsverhältnis basierenden (gestrichelt
gezeigten) Schritt 310 umfassen, der ausgeführt wird, wenn der
Steuercomputer 202 im Schritt 308 bestimmt, dass gegenwärtig
ein zulässiger Gang des Getriebes 208 eingelegt ist. Insbeson
dere arbeitet der Steuercomputer im Schritt 310 so, dass er
bestimmt, ob der zulässige Gang, der im Schritt 308 als gegen
wärtig eingelegt bestimmt wurde, ein Gang aus einer Anzahl von
vorbestimmten Gängen des Getriebes 208 ist. Falls ja, wird bei
der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 315 übergegangen,
und falls nein, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum
Schritt 314 übergegangen. Bei einer Ausführungsform kann die
Anzahl der vorbestimmten Gänge im Schritt 310 beispielsweise
aus dem höchsten Gang oder den beiden höchsten Gängen (d. h.
mit den numerisch niedrigsten Übersetzungsverhältnissen) be
stehen, wodurch der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
die Motorsteuerroutine (EC) der vorliegenden Erfindung aus
schaltet und eine volle (nominelle) Motorausgangsleistung und
Motordrehzahlfähigkeit zur Verfügung steht, wenn für den Motor
206 nur der höchste Getriebegang (z. B. der zehnte Gang eines
10-Gang-Getriebes) oder alternativ einer der beiden höchsten
Gänge des Getriebes 208 (z. B. der neunte oder zehnte Gang
eines 10-Gang-Getriebes) eingelegt ist/sind. Das Einbeziehen
des Schrittes 310 trägt der Tatsache Rechnung, dass die Steue
rung des Motorausgangsverhaltens gemäß der vorliegenden Erfin
dung während des Hochschaltens durch die Getriebegänge am
kritischsten ist. Ist einmal der höchste Gang (z. B. der zehnte
Gang) oder der um eins niedrigere Gang (z. B. der neunte Gang)
erreicht, fallen die Motorausgangscharakteristika typischer
weise nicht innerhalb die oder auf irgendeine der Grenzen des
Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb, und die Motorsteu
erroutine (EC) der vorliegenden Erfindung muss daher nicht
ausgeführt werden. Ferner kann selbst unter Bedingungen, in
denen die Motorausgangscharakteristika innerhalb die oder auf
eine der Grenzen des Bereichs U fallen, wenn der höchste Gang
oder der um eins niedrigere Gang eingelegt sind, es erwünscht
sein, einen uneingeschränkten Motorbetrieb nur in einem dieser
Gänge oder beiden zu ermöglichen. Es ist jedoch klar, dass es
zur vorliegenden Erfindung gehört, dass jede beliebige Zahl
und jede Kombination der unterschiedlichen Getriebegänge als
"einer der vorbestimmten Gänge" aus Schritt 310 gilt. Auf
jeden Fall wird bei Ausführung des Algorithmus vom Schritt 310
zum Schritt 314 übergegangen.
Im Schritt 314 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
eine Motorsteuerroutine (EC) gemäß der vorliegenden Erfindung
ausführt, um somit den Motorbetrieb in Bereichen unter und auf
der Leistungskurve 262 aufrechtzuerhalten oder zu bewirken,
welche außerhalb des Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb
liegen. Zur vorliegenden Erfindung gehört eine Anzahl von
Strategien zum Ausführen einer derartigen Steuerung, und eine
bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses 400 zum
Ausführen des Schrittes 314 des Algorithmuses 300 ist in Fig.
17A gezeigt, wobei der Algorithmus 400 mit Hilfe einer ent
sprechenden graphischen Darstellung, welche in Fig. 18A gege
ben ist, beschrieben werden wird.
Der Algorithmus 400 beginnt mit dem Schritt 402, und im
Schritt 404 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er die
gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen EOC (die im Schritt 306
des Algorithmus 300 bestimmt wurden) mit der Grenze B1 ver
gleicht. Wenn EOC kleiner als B1 ist, d. h. wenn die gegenwär
tigen Motorbetriebsbedingungen einen Betrieb auf der linken
Seite der Grenze B1 in Fig. 18A kennzeichnen, wird bei der
Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 410 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er dem Motor
206 Kraftstoff gemäß einer oder mehrerer Standardkraftstoffzu
fuhrroutinen zuführt, wobei "Standardkraftstoffzufuhrroutinen"
sich auf in dem Steuercomputer 202 vorhandene Motorkraftstoff
zufuhrroutinen bezieht. Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt
404 andererseits bestimmt, dass die Bedingung EOC kleiner B1
nicht vorliegt, dann wird bei der Ausführung des Algorithmuses
zum Schritt 406 übergegangen, in welchem der Steuercomputer
202 so arbeitet, dass er EOC mit der Grenze B2 vergleicht.
Wenn EOC größer als B2 ist, d. h. wenn die gegenwärtigen Motor
betriebsbedingungen einen Betrieb oberhalb der Grenze B2 kenn
zeichnen, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum
Schritt 408 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er EOC mit der Grenze B3 vergleicht. Wenn EOC
kleiner als die Grenze B3 ist, d. h. wenn die gegenwärtigen
Motorbetriebsbedingungen einen Betrieb auf der linken Seite
der Grenze B3 in Fig. 18A kennzeichnen, wird bei der Ausfüh
rung des Algorithmus zum Schritt 410 übergegangen. Wenn ande
rerseits der Steuercomputer 202 im Schritt 408 bestimmt, dass
EOC größer oder gleich B3 ist, d. h. wenn die gegenwärtigen
Motorbetriebsbedingungen einen Betrieb auf der Grenze B3 oder
rechts von ihr kennzeichnet, wird bei der Ausführung des Algo
rithmuses zum Schritt 412 übergegangen, in welchem der Steuer
computer 202 so arbeitet, dass er die Motordrehzahl derart
begrenzt, dass der Motorbetrieb gemäß einer vorbestimmten
Begrenzungsfunktion auf der Grenze B3 gehalten wird. Bei einer
Ausführungsform ist die vorbestimmte Begrenzungsfunktion eine
von der Motorlast abhängige Motordrehzahlbegrenzung der Art,
dass die Motordrehzahl auf die Grenze B3 zwischen der Grenze
B2 und der Leistungskurve 262 begrenzt ist, wobei der gegen
wärtige Motorbetriebspunkt 436 längs B3 durch die Motorlast
vorgegeben ist. Alternativ kann die vorgegebene Begrenzungs
funktion im Schritt 412 eine scharfe Motordrehzahlbegrenzung
sein derart, dass die Motordrehzahl auf beispielsweise den
Punkt 436 in Fig. 18A begrenzt ist. Es ist klar, dass zur
vorliegenden Erfindung andere vorbestimmte Begrenzungsfunktio
nen für den Schritt 412 gehören, und die Fachleute werden
erkennen, dass alle derartigen vorbestimmten Begrenzungsfunk
tionen typischerweise von der jeweiligen Anwendung abhängen,
und dass alle derartigen vorbestimmten Begrenzungsfunktionen
in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen sollen. Es
sollte auch klar sein, dass in dem Falle, dass die Grenze B3
nicht bestimmt wurde, d. h., dass nur die Grenzen B1 und B2
definiert wurden, die Schritte 408 und 412 aus dem Algorithmus
400 entfallen können und der "JA"-Zweig vom Schritt 406 direkt
zum Schritt 410 führt.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 406 bestimmt, dass die
EOC < B2-Bedingung nicht gegeben ist, geht der Algorithmus 400
zum optionalen Schritt 418 (der in Fig. 17A gestrichelt ge
zeigt ist) über. Im Falle, dass der Schritt. 418 nicht einbezo
gen wird, verläuft der "NEIN"-Zweig vom Schritt 406 direkt zum
Schritt 414. Auf jeden Fall umfasst der optionale Schritt 418
den Schritt 420, in welchem der Steuercomputer 202 so arbei
tet, dass er EOC entweder mit B3 vergleicht, falls B3 bestimmt
wurde, oder mit dem ABFALL-Bereich vergleicht, falls B3 nicht
bestimmt wurde. Falls im Schritt 420 EOC nicht kleiner als B3
(oder ABFALL) ist, d. h. wenn die Motorbetriebsbedingungen
einen Betrieb auf B3 oder rechts von B3 (oder auf dem ABFALL-
Bereich) kennzeichnen, geht der Algorithmus 400 zum Schritt
422 über, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass
er dort einen zeitlich eingeschränkten Betrieb ermöglicht,
indem dem Motor 206 Kraftstoff zugeführt wird, um dadurch die
Motordrehzahl auf die Grenze B3 (oder den ABFALL-Bereich) für
ein vorbestimmtes Zeitintervall T zu beschränken, nach welchem
der Algorithmus 400 zum Schritt 414 übergeht. Wenn - siehe
Fig. 18A - der Steuercomputer 202 im Schritt 420 beispiels
weise bestimmt, dass der Motor auf dem Punkt 438 auf der Gren
ze B3 (oder auf dem Punkt 440 auf dem ABFALL-Bereich)
arbeitet, wird der Betrieb auf dem jeweiligen Punkt im Schritt
422 für eine vorbestimmte Zeitdauer erlaubt, wonach die Motor
drehzahl mittels des Schritts 414 auf den Punkt 442 begrenzt
wird, wie es aus der nachfolgenden Beschreibung des Schritts
414 weiter ersichtlich werden wird.
Wenn im Schritt 420 EOC kleiner als B3 (oder ABFALL) ist, geht
der Algorithmus 400 zum Schritt 414 über, in welchem der Steu
ercomputer 202 so arbeitet, dass er die Motordrehzahl entspre
chend einer vorbestimmten Begrenzungsfunktion auf die Grenze
B1 begrenzt. Als praktische Angelegenheit werden die Fachleute
erkennen, dass die Schritte 404, 406 und 420 typischerweise
geeignete Vorsehungen enthalten, um einer Beschränkung der
gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen EOC bezüglich der ver
schiedenen Grenzen B1, B2 und B3 vorzuwirken, so dass der
Steuercomputer 202 die Motordrehzahl erfolgreich auf B1 be
grenzen kann, ohne über B1 hinauszuschießen und einen Motorbe
trieb in dem Bereich U zu erlauben. Auf jeden Fall ist die
vorbestimmte Begrenzungsfunktion aus Schritt 414 vorzugsweise
eine lastabhängige Motordrehzahlbeschränkung. Bei einer Aus
führungsform ist die Motordrehzahl beispielsweise auf die
Grenze B1 beschränkt, wobei der tatsächliche Motorbetriebs
punkt 430 längs B1 durch die Motorlast vorgegeben ist. Alter
nativ kann der Steuercomputer 202 im Schritt 414 so arbeiten,
dass er die Motordrehzahl isosynchron beschränkt, so dass die
Motordrehzahl durch die Grenze B1 oberhalb einer willkürlichen
Motordrehzahl, Motorlast oder einem Punkt 430 der prozentualen
Drosselklappenöffnung, wie sie durch die Motorlast vorgegeben
ist, und dass es unter dem Punkt 430 auf eine konstante Motor
drehzahlbegrenzung begrenzt ist, wie es durch die Grenze 432
dargestellt ist. Gemäß einer weiteren Alternative kann der
Steuercomputer 202 im Schritt 414 so arbeiten, dass er die
Motordrehzahl längs der Grenze B1 oberhalb einer willkürlichen
Motordrehzahl, Motorlast oder eines Punkts 430 der prozentua
len Drosselklappenöffnung, wie sie durch die Motorlast vorge
geben ist, begrenzt, und dass er die Motordrehzahl unterhalb
des Punkts 430 längs der Grenze 434 begrenzt, wie es durch die
Motorlast vorgegeben ist. Es ist klar, dass zur vorliegenden
Erfindung für den Schritt 414 auch andere vorbestimmte Begren
zungsfunktionen gehören, und die Fachleute werden erkennen,
dass jede derartige vorbestimmte Begrenzungsfunktion typi
scherweise von der jeweiligen Anwendung abhängt, und dass jede
derartige Begrenzungsfunktion in den Bereich der vorliegenden
Erfindung fallen soll. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung
des Algorithmuses von den Schritten 414, 412 und 410 zum
Schritt 416 übergegangen, in welchem der Algorithmus bei sei
ner Ausführung zum Schritt 314 des Algorithmus 300 zurück
kehrt.
Eine alternative Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses
450 zum Ausführen des Schrittes 314 des Algorithmus 300 ist in
Fig. 17B gezeigt, wobei der Algorithmus 450 mit Hilfe der
entsprechenden graphischen Veranschaulichung beschrieben wer
den wird, die in Fig. 18B dargestellt ist. Die Schritte 452
bis 462 und 468 (mit den Schritten 470 und 472) sind mit den
Schritten 402 bis 412 und 418 (mit den Schritten 420 und 422)
identisch, und eine ausführliche Erklärung derselben wird hier
aus Gründen der Kürze der Darstellung weggelassen. Der Schritt
464 des Algorithmuses 450 unterscheidet sich jedoch vom
Schritt 414 des Algorithmuses 400 darin, dass der Steuercompu
ter 202 im Schritt 464 so arbeitet, dass er dem Motor 406
Kraftstoff in einem Maß zuführt, das gemäß einer vorbestimmten
Begrenzungsfunktion begrenzt ist. Bei einer Ausführungsform
ist die vorbestimmte Begrenzungsfunktion aus Schritt 464 eine
Motorbeschleunigungsmaßbegrenzung, wodurch der Steuercomputer
202 so arbeiten kann, dass er das Maß der Kraftstoffzufuhr zum
Motor steuert, um dadurch das Motorbeschleunigungsmaß auf eine
vorbestimmte Beschleunigungsmaßbegrenzung zu begrenzen. Alter
nativ kann die vorbestimmte Funktion aus Schritt 464 eine
Schwenkgeschwindigkeitsbegrenzung sein, wodurch der Steuercom
puter 202 so arbeitet, dass er das Mass der Kraftstoffzufuhr
zum Motor in einer solchen Weise steuert, dass zwischen einer
Anweisung zur Kraftstoffzufuhr und der Umsetzung dieser Anwei
sung zur Kraftstoffzufuhr durch das Kraftstoffsystem 222 eine
vorbestimmte Verzögerung auftritt. Beide Fälle können anhand
von Fig. 18B veranschaulicht werden, in der beispielsweise
beim Motorbetriebspunkt 480 eine Kraftstoffzufuhrmaßbegrenzung
auferlegt wird, so dass der Motorbetrieb längs der gestrichel
ten Linie 482 in den Bereich U für unerwünschten Betrieb ein
treten kann, aber nur unter der Bestrafung einer verringerten
Motorleistungsfähigkeit/-antwort. Bei der Ausführung des Algo
rithmuses wird vom Schritt 464 zum Schritt 466 übergegangen,
in welchem bei der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt
314 aus Algorithmus 300 zurückgekehrt wird.
Es sollte aus den Beschreibungen der obigen Ausführungsformen
des Schritts 314 aus Algorithmus 300 ersichtlich sein, dass
das System 200 entweder so arbeitet, dass es den Motorbetrieb
außerhalb des Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb hält,
indem der Motorbetrieb unter bestimmten Bedingungen auf Be
triebsbedingungen längs der Grenze B1 begrenzt wird, oder dass
alternativ ein Motorbetrieb außerhalb des Bereichs U gefördert
wird, indem die Leistungsfähigkeit/das Antwortverhalten des
Motors 206 verringert wird, wenn er innerhalb des Bereichs U
betrieben wird, insbesondere beim Hochschalten durch mindes
tens einige der Getriebegänge.
Nun wieder zu Fig. 14: Der Algorithmus 300 geht vom Schritt
314 zum Schritt 316 über, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er eine Routine zum Aufheben der Motorsteuerung
(EC) durchführt. Die vorliegende Erfindung trägt der Tatsache
Rechnung, dass es einige Betriebsbedingungen geben kann, unter
welchen es wünschenswert wäre, die Ausführung der Motorsteuer
routine (EC) aus Schritt 314 zumindest zeitweise auszuschalten
oder zu ändern. In den Fig. 19A und 19B ist eine bevorzugte
Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses 500 zum Ausführen
des Schrittes 316 des Algorithmuses 300 gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Der Algorithmus 500 beginnt mit dem Schritt
502, und im Schritt 504 arbeitet der Steuercomputer 202 so,
dass er bestimmt, ob das Merkmal einer aktiven Schaltautomatik
vorliegt. Bei Ausführungen des Systems 200, in denen das Ge
triebe 208 automatisch wählbare Übersetzungsverhältnisse um
fasst, und in denen das Schalten zwischen derartigen Gängen
durch ein Getriebesteuermodul 242 gesteuert wird, liegt das
Merkmal einer aktiven Schaltautomatik vor. Bei allen von Hand
wählbaren Übersetzungsverhältnissen und beim Steuern des
Schaltens der Gänge durch den Steuercomputer 202 liegt kein
Merkmal einer aktiven Schaltautomatik vor. Auf jeden Fall wird
bei der Ausführung des Algorithmuses, wenn der Steuercomputer
202 im Schritt 504 bestimmt, dass das Merkmal einer aktiven
Schaltautomatik vorliegt, zum Schritt 506 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er bestimmt,
ob ein automatisches Hochschalten gegenwärtig anhängig ist.
Vorzugsweise arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 506
so, dass er die Signalleitung 244 überwacht, wobei das Getrie
besteuermodul 202, wie es im Fachgebiet bekannt ist, so arbei
tet, dass es derartige Gangschaltinformationen aussendet. Wenn
der Steuercomputer 202 im Schritt 506 bestimmt, dass in der
Tat ein Autohochschalten anhängig ist, wird bei der Ausführung
des Algorithmuses zum Schritt 508 übergegangen, in welchem der
Steuercomputer 202 arbeitet, dass er einen sogenannten "Nie
derlast-(NL)-Hochschaltpunkt" mit der gegenwärtigen begrenzten
Motordrehzahl vergleicht, d. h. der Motordrehzahl, die durch
die Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 des Algorithmuses
300 begrenzt ist. Vorzugsweise werden Informationen, die den
NL-Hochschaltpunkt des bestimmten, gegenwärtig in Verschiebung
nach oben befindlichen Übersetzungsverhältnisses durch das
Getriebesteuermodul 264 auf die Datenverbindung 244 gesendet
oder wird sonst wie dem Steuercomputer 202 zugeführt. Falls
der Steuercomputer 202 im Schritt 508 bestimmt, dass der NL-
Hochschaltpunkt in der Tat größer als die gegenwärtig begrenz
te Motordrehzahl ist, geht der Algorithmuses zum Schritt 510
über, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
die Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 ausschaltet und
dadurch Standardmotorbetriebsbedingungen bereitstellt, wodurch
die Motordrehzahl auf den NL-Hochschaltpunkt bzw. über ihn
hinweg steigen darf. Alternativ kann der Steuercomputer 202 im
Schritt 510 so arbeiten, dass er die Grenze B1 und/oder die
Grenze B2 zeitweise ändert und dadurch Motorbetriebsbedingun
gen bereitstellt, durch welche die Motordrehzahl auf den NL-
Hochschaltpunkt bzw. über diesen hinweg ansteigen darf. Auf
jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorithmus vom Schritt
510 zum Schritt 512 übergegangen, in welchem der Steuercompu
ter 202 so arbeitet, dass er das Getriebemodul 246 überwacht,
um eine Anzeige zu erhalten, ob der anhängige automatische
Hochschaltvorgang abgeschlossen ist. Falls nicht, wird vom
Schritt 512 in einer Schleife zum Schritt 510 zurückgekehrt.
Falls der Steuercomputer 202 im Schritt 512 bestimmt, dass das
automatische Hochschalten abgeschlossen wurde, wird bei der
Ausführung des Algorithmus zum Schritt 514 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er die Mo
torsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 des Algorithmuses 300
wieder aufnimmt. Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom
Schritt 514 wie auch von den "NEIN"-Zweigen von den Schritten
504, 506 und 508 zum Schritt 516 übergegangen.
Im Schritt 516 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
bestimmt, ob das Merkmal eines aktiven GPS vorliegt. Vorzugs
weise liegt das Merkmal eines aktiven GPS vor, wenn das System
200 einen GPS-Empfänger 250 und/oder wenn das Schnittstellen
modul 246 einen GPS-Empfänger umfasst. Sonst liegt das Merkmal
eines aktiven GPS nicht vor. Auf jeden Fall wird bei der Aus
führung des Algorithmuses, wenn der Steuercomputer 202 im
Schritt 516 bestimmt, dass das Merkmal eines aktiven GPS vor
liegt, zum Schritt 518 übergegangen, in welchem der Steuercom
puter 202 so arbeitet, dass er bestimmt, ob auf der Grundlage
der gegenwärtigen GPS-Koordinaten ein Wechsel des Motorsteuer
routinen-(EC)-Betriebsstatus gerechtfertigt ist. Wenn im
Schritt 518 beispielsweise gerade die Motorsteuerroutine (EC)
aus Schritt 314 des Algorithmuses 300 ausgeführt wird, und der
Steuercomputer 202 anhand der GPS-Koordinaten bestimmt, dass
die gegenwärtige Position des das System 200 tragenden Fahr
zeugs keine Fortführung der Ausführung der EC-Routine erfor
dert, arbeitet der Steuercomputer 202, dass er einen
Motorsteuerroutinenbetriebsstatusindikator in einen aktiven
Status setzt. Wenn der Steuercomputer 202 in der obigen Situa
tion andererseits bestimmt, dass eine Fortführung der Ausfüh
rung der EC-Routine geboten ist, arbeitet cler Steuercomputer
202 im Schritt 518 so, dass er den Motorsteuerroutinenbe
triebsstatusindikator in einen inaktiven Status setzt. Im
Schritt 520 arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend so,
dass er bestimmt, ob der EC-Routinenbetriebsstatusindikator
aktiv ist. Falls ja, wird bei der Ausführung des Algorithmuses
zum Schritt 522 übergegangen, in welchem der Steuercomputer
202 so arbeitet, dass er die Motorsteuerroutine (EC) aus
Schritt 314 des Algorithmuses 300 ausschaltet. Ausgehend hier
von, wie auch von dem "NEIN"-Zweig von Schritt 520 wird bei
der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 524 übergegangen.
Aus dem Vorangegangenen sollte klar sein, dass die Schritte
516 bis 522 vorgesehen sind, um die Möglichkeit bereitzustel
len, die Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 des Algo
rithmuses 300 auf der Grundlage der gegenwärtigen
Fahrzeugposition auszuschalten. Beispielsweise kann die EC-
Routine ausgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug in einem
Gebiet (z. B. einem Kreis, Bundesland, Staat etc.), in dem ein
bestimmtes Recht gilt, einem topographischen Bereich (z. B.
einem bergigen, hügeligen oder flachen Gelände), einem geogra
phischen Bereich (z. B. einem städtischen oder ländlichem) oder
ähnlichem bewegt, und sie kann anschließend gemäß den Schrit
ten 516 bis 522 des Algorithmuses 500 ausgeschaltet werden,
wenn das Fahrzeug das gegenwärtige Gebiet mit einem bestimmten
Rechtssystem, den topographischen Bereich, den geographischen
Bereich o. ä. verlässt und in ein Gebiet mit einem anderen
Rechtssystem, einem anderen topographischen Bereich, geogra
phischen Bereich o. ä. gelangt. Die Fachleute werden andere
Bedingungen auf der Grundlage der Fahrzeugposition finden, in
welchen es wünschenswert sein kann, eine gegenwärtig ausge
führte EC-Routine auszuschalten, und alle anderen derartigen
Bedingungen sollen in den Bereich der vorliegenden Erfindung
fallen.
Im Schritt 524 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
bestimmt, ob das Merkmal eines aktiven Signal-Sender-
Empfängers vorliegt. Das Merkmal eines aktiven Signal-Sender-
Empfängers liegt vorzugsweise vor, wenn das System 200 einen
Signal-Sender-Empfänger 254 umfasst und/oder wenn das Schnitt
stellenmodul 246 einen Signal-Sender-Empfänger umfasst. Sonst
liegt das Merkmal eines aktiven Signal-Sender-Empfängers nicht
vor. Auf jeden Fall wird, falls der Steuercomputer 202 im
Schritt 524 bestimmt, dass das Merkmal eines aktiven Signal-
Sender-Empfängers vorliegt, bei der Ausführung des Algorithmu
ses zum Schritt 526 übergegangen, in welchem der Steuercompu
ter 202 so arbeitet, dass er bestimmt, ob auf der Grundlage
der ihm über den Signal-Sender-Empfänger 254 zugeführten In
formationen eine Änderung im Motorsteuerroutinenbetriebsstatus
gerechtfertigt ist. Wenn im Schritt 526 beispielsweise die
Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 des Algorithmuses 300
gegenwärtig ausgeführt wird und der Steuercomputer 202 über
den Signal-Sender-Empfänger 254 die Information von einer
getrennten Quelle empfängt, dass die Ausführung der EC-Routine
nicht länger geboten ist, arbeitet der Steuercomputer 202 so,
dass er einen Motorsteuerrou 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010133227 00004 99880tinenbetriebsstatusindikator in
einen aktiven Status setzt. Wenn der Steuercomputer 202 in der
obigen Situation andererseits bestimmt, dass eine Fortführung
der Ausführung der EC-Routine geboten ist, dann arbeitet der
Steuercomputer 202 im Schritt 526 so, dass er den Motorsteuer
routinenbetriebsstatusindikator in einen inaktiven Status
setzt. Im Schritt 528 arbeitet der Steuercomputer 202 an
schließend so, dass er bestimmt, ob der EC-
Routinenbetriebsstatusindikator aktiv ist. Falls ja, wird bei
der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 530 übergegangen,
in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er die
Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 des Algorithmuses 300
ausschaltet.
Aus dem Vorangegangenen sollte klar sein, dass die Schritte
524 bis 530 vorgesehen sind, um die Möglichkeit bereitzustel
len, die Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 des Algo
rithmuses 300 auf der Grundlage von einer getrennten Quelle
bereitgestellten Informationen auszuschalten. Beispielsweise
kann die EC-Routine ausgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug
in einem Gebiet (z. B. Kreis, Bundesland, Staat etc.) mit einem
bestimmten Rechtssystem, einem topographischen Bereich (z. B.
einem bergigen, hügeligen oder flachen Gelände), einem geogra
phischen Bereich (z. B. städtischen oder ländlichen) o. ä. be
wegt, in welchem eine Basisstation oder ein anderes getrenntes
System die Spur des Fahrzeugs, welches das System 200 trägt,
verfolgt. Falls das Fahrzeug anschließend das gegenwärtige
Gebiet mit dem bestimmten Rechtssystem, dem gegenwärtigen
topographischen Bereich, geographischen Bereich o. ä. verlässt
und in ein Gebiet mit einer anderen Rechtsprechung, einem
anderen topographischen Bereich, geographischem Bereich o. ä.
gelangt, will die Basisstation bzw. das andere getrennte Sys
tem möglicherweise mit dem Steuercomputer 202 in Kontakt tre
ten, oder der Steuercomputer 202 will mit der Basisstation
oder dem anderen getrennten System in Kontakt treten, wobei
die Basisstation oder das andere getrennte System Anweisungen
ausgibt, dass die gegenwärtig ausgeführte EC-Routine ausge
schaltet werden soll. Der Steuercomputer 202 arbeitet gemäß
den Schritten 524 bis 530 des Algorithmuses 500 so, dass er
derartige Anweisungen ausführt. Die Fachleute werden andere
Anwendungen mit einem getrennten Signal auffinden, bei welchem
es wünschenswert sein kann, aus der Entfernung eine gegenwär
tig ausgeführte EC-Routine auszuschalten, und alle anderen
derartigen Anwendungen sollen in den Bereich der vorliegenden
Erfindung fallen.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 530 wie
auch von den "NEIN"-Zweigen von den Schritten 524 und 538 zum
Schritt 532 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er bestimmt, ob das Merkmal eines aktiven Stei
gungsanzeigers gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden
Erfindung vorliegt. Vorzugsweise liegt stets das Merkmal eines
aktiven Steigungsanzeigers vor, auch wenn es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass der Steigungsanzeiger nur in geographi
schen Bereichen aktiviert werden kann, in denen Straßenstei
gungsänderungen häufig sind, wobei zum Ausführen dieser
Bestimmung jede bekannte Technik verwendet werden kann, darun
ter bekannte GPS-Techniken, bekannte Motor-
/Fahrzeugbetriebsbedingungsidentifizierungstechniken u. ä. Auf
jeden Fall wird, wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 532
bestimmt, dass das Merkmal eines aktiven Steigungsanzeiger
vorliegt, bei der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 534
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er eine Steigungsanzeigerroutine gemäß einem anderen As
pekt der vorliegenden Erfindung ausführt. Im Schritt 536 arbei
tet der Steuercomputer 202 anschließend so, dass er bestimmt,
ob während der Ausführung der Steigungsanzeigerroutine aus
Schritt 534 ein positiver Steigungsanzeiger gesetzt wurde.
Falls ja, wird bei der Ausführung des Algorithmuses mit dem
Schritt 538 fortgefahren, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass die Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 so
ändert, dass er eine erhöhte Motorleistungsfähigkeit ermög
licht, solange der positive Steigungsanzeiger gesetzt ist.
Ausgehend vom Schritt 538 und von dem "NEIN"-Zweig vom Schritt
536 wird die Ausführung des Algorithmuses mit dem Schritt 540
fortgesetzt, in welchem der Algorithmus 500 zu der ihn aufru
fenden Routine zurückkehrt.
Aus dem Vorangegangenen sollte klar sein, dass die Schritte
532 bis 538 vorgesehen sind, um eine erhöhte Motorleistungsfä
higkeit stets dann zur Verfügung zu stellen, wenn das Fahr
zeug, welches den Motor 206 trägt, eine positive Steigung
entlangfährt. Die Motorsteuerroutine (EC) aus Schritt 314 wird
während der Bedingungen einer positiven Steigung entsprechend
abgeändert, um so eine ausreichende Motorleistung zur Verfü
gung zu stellen, um die Steigung zu überwinden.
Nun zu den Fig. 23A und 23B: Dort ist eine bevorzugte Aus
führungsform eines Softwarealgorithmuses 600 zum Ausführen der
Steigungsanzeigerroutine aus Schritt 534 aus Fig. 19C gemäß
der vorliegenden Erfindung gezeigt. Vorzugsweise wird der
Algorithmus 600 vom Steuercomputer 202 ausgeführt und wird
nachfolgend in dieser Eigenschaft beschrieben, auch wenn es
zur vorliegenden Erfindung gehört, dass der Algorithmus 600
alternativ von einem Hilfssteuercomputer ausgeführt werden
kann, beispielsweise von dem Hilfssteuercomputer in dem Ge
triebesteuermodul 242. Auf jeden Fall wird der Algorithmus 600
aus den Fig. 23A und 23B unter Bezug auf bestimmte Be
triebsmerkmale desselben beschrieben werden, wie sie in den
Fig. 20 bis 22 dargestellt sind.
Der Algorithmus 600 beginnt mit dem Schritt 602, und im
Schritt 604 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er mit
tels eines Motordrehzahlsensors 218 die gegenwärtige Motor
drehzahl (ES) bestimmt. Im Schritt 606 arbeitet der
Steuercomputer 202 anschließend so, dass er die gegenwärtige
Motordrehzahl ES mit einer Bezugsmotordrehzahl ESREF vergleicht.
Falls ES größer oder gleich ESREF ist, wird bei der Ausführung
des Algorithmus mit dem Schritt 610 fortgefahren, in welchem
der Steuercomputer 202 den gegenwärtigen Betriebsmodus als
Dauerbetriebsmodus festsetzt. Sonst wird bei der Ausführung
des Algorithmuses mit dem Schritt 608 fortgefahren, in welchem
der Steuercomputer 202 den gegenwärtigen Betriebsmodus als
Übergangsbetriebsmodus festsetzt. Bei einer Ausführungsform
wird ESREF auf eine Hochgeschwindigkeitsregelbegrenzung (HGR),
so wie dieser Begriff im Fachgebiet bekannt ist, festgesetzt,
auch wenn es zur vorliegenden Erfindung gehört ESREF auf jeden
gewünschten Motordrehzahlwert zu setzen. Auf jeden Fall wird
bei der Ausführung des Algorithmuses vom Schritt 610 zum
Schritt 612 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er einen Betriebsparameter (OP) als Prozentzahl
der verfügbaren Kraftstoffmenge (PAF) definiert. Bei einer
Ausführungsform arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
PAF als Verhältnis der dem Motor gegenwärtig zugeführten
Kraftstoffmenge und der maximalen, dem Motor zuführbaren
Kraftstoffmenge bestimmt, auch wenn es zur vorliegenden Erfin
dung gehört, PAF als Funktion von einem oder mehreren anderen
oder zusätzlichen Parametern wie etwa der prozentualen Dros
selklappenöffnung, Motorlast u. ä. zu bestimmen. Bei der Aus
führung des Algorithmus wird vom Schritt 612 zum Schritt 622
übergegangen.
Nach dem Schritt 608 wird die Ausführung des Algorithmuses bei
einer Ausführungsform mit dem Schritt 614 fortgesetzt, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er einen
Motorbeschleunigungswert (EA) vorzugsweise als Funktion der
Motordrehzahl (ES) entsprechend wohlbekannten Gleichungen
bestimmt. Im Schritt 616 arbeitet der Steuercomputer 202 an
schließend so, dass er eine Prozentzahl der verfügbaren Kraft
stoffmenge (PAF) bestimmt, vorzugsweise so, wie es oben unter
Bezug auf Schritt 612 beschrieben wurde, und dass er im
Schritt 618 anschließend Laufmittelwerte EAAV und PAFAV der
Werte für die Motorbeschleunigung (EA) bzw. der Prozentzahl
der verfügbaren Kraftstoffmenge (PAF) bestimmt. Vorzugsweise
arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er EAAV und PAFAV über
vorbestimmte Zeitintervalle gemäß wohlbekannter Techniken
bestimmt. Im Schritt 620 arbeitet der Steuercomputer anschlie
ßend so, dass er den Betriebsparameter OP als Verhältnis der
Laufmittelwerte PAFAV und EAAV definiert. Anschließend wird bei
der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 622 übergegangen.
Alternativ zum Durchführen der Schritte 614 bis 620 kann der
Algorithmus 600 vom Schritt 608 direkt zum Schritt 612 überge
hen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
den Betriebsparameter streng als Funktion der Prozentzahl der
verfügbaren Kraftstoffmenge (PAF) definiert.
Auf jeden Fall arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 622
so, dass er einen Zeitmesser zurücksetzt; z. B. indem eine
Zeitvariable T gleich einem willkürlichen Wert wie etwa Null
gesetzt wird. Im Schritt 624 arbeitet der Steuercomputer an
schließend so, dass er bestimmt, ob der Betriebsparameter OP
größer als ein Betriebsparameterschwellwert OPTH für den vor
liegenden Betriebsmodus ist. Wenn der Steuercomputer 202 im
Schritt 606 beispielsweise bestimmt hat, dass der Motor sich
in einem Dauerbetriebsmodus befindet, arbeitet der Steuercom
puter 202 im Schritt 624 so, dass er OP mit einer
Dauerbetriebsschwelle OPTH vergleicht. Wenn der Steuercomputer
202 im Schritt 606 andererseits bestimmt hat, dass der Motor
sich in einem Übergangsbetriebsmodus befindet, arbeitet der
Steuercomputer 202 im Schritt 624 so, dass er OP mit einer
Übergangsbetriebsschwelle OPTH vergleicht. In beiden Fällen
wird, wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 624 bestimmt,
dass der Betriebsparameter OP kleiner als der Modus OPTH ist,
bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 626
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er den positiven Steigungsanzeiger zurücksetzt. Wenn der
Steuercomputer 202 im Schritt 624 andererseits bestimmt, dass
der Betriebsparameter OP größer als oder gleich dem Modus OPTH
ist, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 628
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er bestimmt, ob die ausgezählte Zeit T einen
Schwellschwert TTH überschritten hat. Falls nicht, wird bei der
Ausführung des Algorithmuses eine Schleife zum Schritt 624
zurückgeführt. Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 628
jedoch bestimmt, dass die ausgezählte Zeit T den TTR
überschritten hat, wird bei der Ausführung des Algorithmuses
zum Schritt 630 übergegangen, in welchem der Steuercomputer
202 so arbeitet, dass er den positiven Steigungsanzeiger
setzt. Der Algorithmus 600 geht von sowohl dem Schritt 626,
als auch dem Schritt 630 zum Schritt 632 über, in welchem bei
der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 534 des Algo
rithmus 500 (Fig. 19C) zurückgekehrt wird.
Aus dem Vorangegangenen sollte nunmehr ersichtlich sein, dass
das Merkmal des Steigungsanzeigers der vorliegenden Erfindung
dazu dienen soll, die Motorleistungsfähigkeit, also z. B. die
Motordrehzahlbegrenzung, der in Fig. 14 dargestellten Mo
torsteuerroutine zu erhöhen, um dadurch dann, wenn das Fahr
zeug eine positive Steigung entlangfährt, die Auswahl eines
geeigneten Getriebegangschaltpunkts zu fördern oder zu ermög
lichen. Um jedoch den positiven Steigungsanzeiger zuverlässig
für alle Übersetzungsverhältnisse und Motordrehzahlen auf
einen gewünschten Prozentwert für die Steigung zu bringen oder
zu setzen, müssen die Wirkungen des Übersetzungsverhältnisses
und der Fahrzeugbeschleunigung berücksichtigt werden.
Um die Komponente der Fahrzeugbeschleunigung zu berücksichti
gen, teilt die vorliegende Erfindung den Motor-/Fahrzeugbe
trieb in zwei getrennte Betriebsmoden, nämlich den Übergangs-
und den Dauermodus. Der Übergangsmodus umfasst den Betriebsbe
reich unterhalb der sogenannten Hochleerlaufmotordrehzahlbe
grenzung oder HGR-Bezugsdrehzahl. Genau in dieser
Betriebsfläche kann das Fahrzeug beschleunigt werden. Im Dau
ermodus werden die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindig
keit relativ konstant gehalten, und es gibt daher keine
Beschleunigungskomponente in der Motorlast.
Im Übergangsmodus ist es wahrscheinlich, dass in allen außer
den niedrigsten Gängen unter Vollgasbedingungen eine Drehmo
mentkurven-Kraftstoffzufuhr erreicht wird. Daher ist eine
Prozentzahl von der verfügbaren Kraftstoffmengenschwelle al
lein oder ein Verhältnis von dieser nicht ausreichend, um eine
positive Steigung anzugeben, und es wird eine weitere Schwelle
benötigt, die sich mit dem Übersetzungsverhältnis ändert,
insbesondere die Zeit. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird
somit eine Zeitschwelle verwendet, um eine positive Steigung
zu bestimmen, wenn der Betriebsparameter (PAF oder PAFAV/EAAV)
auf einem vorbestimmten Schwellenwert (z. B. 100%) oder darüber
liegt. Die Zeitschwelle ist im wesentlichen eine Funktion der
Beschleunigungsfähigkeit des Fahrzeugs, weil die Zeitdauer,
über die der Betriebsparameter (PAF oder PAFAV/EAAV) auf dem
vorbestimmten Schwellwert (z. B. 100%) oder darüber liegt, davon
abhängt, wie lange es dauert, bis die HGR-Bezugsdrehzahl er
reicht wird. In den allerniedrigsten Gängen des Getriebes ist
die Beschleunigung hoch genug, so dass die HGR-Bezugsdrehzahl
erreicht wird, bevor der Betriebsparameter (PAF oder PAFAV/EAAV)
seine vorbestimmte Schwelle erreicht.
Die Fig. 20 und 21 stellen graphisch die Grundlage für die
obige auf dem Übersetzungsverhältnis basierende PAF- und Zeit
schwellentechnik dar. Nun zu Fig. 20: Dort ist eine Kurve der
Prozentzahl der verfügbaren Kraftstoffmenge (PAF) gegen die
Zeit gezeigt, welche eine beispielhafte Vollgasbeschleunigung
durch die ersten fünf Gänge auf einer ebenerdigen Strecke für
eine Art einer Motor-/Fahrzeuganordnung darstellt. Die Linie
550 steht für 100% verfügbarer Kraftstoffmenge, und die Wel
lenformen 552 bis 560 stehen für die Prozentzahlen der verfüg
baren Kraftstoffmenge während der Beschleunigung durch jeden
der ersten fünf Gänge. Wie aus Fig. 20 ersichtlich ist, wird
in den ersten beiden Gängen der Wert von 100% der verfügbaren
Kraftstoffmenge nicht erreicht, für die Gänge 3 bis 5 (und
oberhalb) wird er getroffen/überschritten. Nun zu Fig. 21:
Dort ist eine Kurve der Prozentzahl der verfügbaren Kraft
stoffmenge (PAF) gegen die Zeit gezeigt, welche beispielhaft
eine Vollgasbeschleunigung durch die ersten fünf Gänge mit der
Motor-/Fahrzeuganordnung aus Fig. 20 zeigt, nur dass die
Beschleunigung beim Durchfahren einer X%igen Steigung er
folgt, wobei "X" für einen vorbestimmten Steigungswert steht.
Es sollte beachtet werden, dass der Wert von 100% verfügbarer
Kraftstoffmenge, wenn er auch bei den ersten beiden Gängen
nicht erreicht wird, in den Gängen drei bis fünf früher und
über längere Zeitdauern hinweg erreicht wird. In Anbetracht
der in den Fig. 20 und 21 dargestellten Daten wurde der
Betriebsparameterschwellwertübergangsmodus (Übergangs-OPTH) so
gewählt, dass er der durch die Linie 562 dargestellte ist,
welcher ansteigt, wenn die Gangzahl ansteigt (bzw. umgekehrt,
wenn der Zahlenwert des Übersetzungsverhältnisses sinkt), bis
eine obere Grenze erreicht wird, die geringfügig unter dem
Wert von 100% des verfügbaren Kraftstoffs liegt, um ein Rau
schen im beobachteten Kraftstoffzufuhrwert zu erhalten. Wenn
die Prozentzahl der verfügbaren Kraftstoffmenge ihren maxima
len Wert erreicht (in den Fig. 20 und 21 dargestellten
Beispiel in Gang 3), steigt die Zeitschwelle an. Auch wenn die
Zeitschwellen in Fig. 20 und 21 nicht gezeigt sind, sollte
beachtet werden, dass die Zeit, die beim Wert von 100% der
verfügbaren Kraftstoffmenge oder in dessen Nähe verstreicht,
deutlich größer ist, wenn eine positive Steigung durchfahren
wird, als wenn ebenerdig gefahren wird.
Im Dauermodus wird eine geringere Kraftstoffzufuhr benötigt,
um eine Motordrehzahl aufrechtzuerhalten, als um die Motor
drehzahl zu erhöhen, und eine Überprüfung einiger Motoren
weist darauf hin, dass die Prozentzahl der verfügbaren Kraft
stoffmenge, welche benötigt wird, um die Motordrehzahl im
Dauermodus zu halten, bei allen Gängen deutlich unter der
Drehmomentkurvenkraftstoffzufuhr liegt, sich allerdings mit
dem
Übersetzungsverhältnis etwas ändert. Weil die Kraftstoffzufuhr
in direktem Zusammenhang mit dem Motorausgangsdrehmoment
steht, ist die Betriebsparameterschwelle im Dauerzustand (Dau
erzustand-OPTH) eine Prozentzahl der verfügbaren Kraftstoffmen
ge, die in einem nichtlinearen Zusammenhang mit dem
Übersetzungsverhältnis steht. Das Ziel besteht somit darin,
die Schwellwertbedingung im Dauerzustand unabhängig vom Über
setzungsverhältnis mit einer gegebenen Last an den Rädern in
Beziehung zu setzen, wobei diese Beziehung durch die Gleichung
(Moment der drehenden Masse des Schwungrads) = (Moment der
drehenden Masse des Rads)/GR2, wobei GR das Übersetzungsver
hältnis des Getriebes ist, ausgedrückt wird. Vorzugsweise wird
für eine gegebene Steigung und ein gegebenes Fahrzeuggewicht,
Übersetzungsverhältnis (GR), Hinterachsenverhältnis (RAR) und
Reifengröße (TS) ein Schwellwert (SSTH1) für die prozentuale
Motorlast im Dauerzustand festgesetzt. Der 1 : 1-Schwellwert
(SSTH) für die Motorlast im Dauerzustand ist durch SSTH = SSTH
* GR (Abstimmung) * RAR (Abstimmung) * TS (Abstimmung) gege
ben, wobei (Abstimmung) für die Werte steht, die für den an
wendungsspezifischen Abstimmvorgang verwendet werden. Der
vollständige Schwellwert (SSTHE) für die prozentuale Motorlast
im Dauerzustand ist dann durch SSTHE = SSTH/(GR(Strom) * RAR *
TS) gegeben, wobei die GR-, RAR-, und TS-Verhältnisse heraus
multipliziert werden, um einen SSTHE-Wert zu erzeugen, der vom
Übersetzungsverhältnis, RAR und der Reifengröße unabhängig
ist. Nun zu Fig. 22: Dort ist eine Darstellung der Prozent
zahl der verfügbaren Kraftstoffmenge gegen das Übersetzungs
verhältnis unter Dauerzustandsbedingungen gezeigt, die die
SSTHE-Kurve 570 umfasst, die die Grenze zwischen Bedingungen
hoher und niedriger Last zieht.
Nun wieder zurück zu Fig. 14: Bei der Ausführung des Algo
rithmuses 300 wird vom Schritt 316 zum Schritt 318 übergegan
gen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
bestimmt, ob irgendeine neue oder aufgefrischte Last-
/Drehzahlgrenzinformation zur Verfügung steht. Wenn das System
200 beispielsweise ein GPS-System 250, einen Signal-Sender-
Empfänger 254 und/oder ein Schnittstellenmodul 246 umfasst,
können neue Last-/Drehzahlgrenzdaten von einer mehrerer dieser
Quellen zur Verfügung stehen. Wenn derartige neuen oder aufge
frischten Last-/Drehzahldaten verfügbar sind, läuft bei der
Ausführung des Algorithmuses eine Schleife zurück zum Schritt
304. Sonst läuft bei der Ausführung des Algorithmus eine
Schleife zum Schritt 306 zurück.
Nun zu Fig. 24: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
einen Algorithmus 300' darstellt, der verwendet werden kann,
um den Hauptmotorsteueralgorithmus 300 aus Fig. 14 zu erset
zen, wobei der Algorithmus 300' dahingehend erweitert ist,
dass er das Herunterschalten mit den Motorsteuertechniken der
vorliegenden Erfindung erleichtert. Der Algorithmus 300' äh
nelt in vieler Hinsicht dem Algorithmus 300 aus Fig. 14, und
es werden daher gleiche Zahlen verwendet, um gleiche Schritte
zu bezeichnen. Es sind somit die Schritte 302, 304, 310, 312,
316 und 318 des Algorithmuses 300' mit den entsprechenden
Schritten aus Algorithmus 300 identisch, und aus Gründen der
Kürze der Darstellung wird hier daher auf eine ausführliche
Beschreibung derselben verzichtet. Anders als im Algorithmus
300 wird im Algorithmus 300' aus Fig. 24 vom Schritt 304 zum
Schritt 310 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er bestimmt, ob ein vorbestimmter Getriebegang
gegenwärtig eingelegt ist, so wie es ausführlich unter Bezug
auf den Algorithmus 300 aus Fig. 14 beschrieben wurde. Falls
ja, arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 312 so, dass er
die Motorsteuerroutine (EC) (aus Schritt 316) ausschaltet, und
bei der Ausführung des Algorithmuses 300' führt eine Schleife
zum Schritt 310 zurück. Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt
310 andererseits bestimmt, dass gegenwärtig keiner der vorbe
stimmten Getriebegänge eingelegt ist, wird bei der Ausführung
des Algorithmuses zum Schritt 320 übergegangen, in welchem der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er bestimmt, ob ein Gang
schaltvorgang gegenwärtig anhängig oder aktiv ist, d. h. gerade
durchgeführt wird. Bei einigen Ausführungsformen des Getriebes
arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er das Gangschalten
zwischen mindestens einigen der automatisch wählbaren Überset
zungsverhältnisse des Getriebes 206 steuert, und in derartigen
Fällen hat der Steuercomputer 202 eine interne Information
darüber, ob gegenwärtig ein Gangschaltvorgang durchgeführt
wird. Bei anderen Getriebeausführungsformen arbeitet das Ge
triebesteuermodul 242 so, dass es das Getriebegangschalten
steuert und hat daher eine interne Information darüber, ob
gegenwärtig ein Gangschaltvorgang durchgeführt wird. In derar
tigen Fällen arbeitet das Getriebesteuermodul 242 so, dass es
eine derartige Information über die Kommunikationsdatenverbin
dung 244 dem Steuercomputer 202 mitteilt. Bei noch anderen
Getriebeausführungsformen kann das Gangschalten zwischen min
destens einigen Übersetzungsverhältnissen von Hand gesteuert
werden, wobei in diesem Falle der Steuercomputer 202 so arbei
tet, dass er bestimmt, ob gegenwärtig ein Gangschaltvorgang
durchgeführt wird, indem er das gegenwärtige Übersetzungsver
hältnis, die Motordrehzahl und die Getriebeschraubenwellen
drehzahl, wie es im Fachgebiet bekannt ist, überwacht. Auf
jeden Fall wird, wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 320
bestimmt, dass gegenwärtig ein Gangschaltvorgang durchgeführt
wird, bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 322 über
gegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass
er bestimmt, ob der gerade in Durchführung befindliche Getrie
begangschaltvorgang ein Herunterschalten ist. Falls ja, arbei
tet der Steuercomputer 202 anschließend so, dass er im Schritt
324 eine Herunterschaltmarke oder einen anderen Anzeiger
setzt, und dann zum Schritt 312 übergeht, in welchem der Steu
ercomputer 202 so arbeitet, dass er die Motorsteuerroutine
(EC) ausschaltet. Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 322
andererseits bestimmt, dass der in Durchführung befindliche
Gangschaltvorgang kein Herunterschalten ist, wird bei der
Ausführung des Algorithmus zum Schritt 312 übergegangen.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 320 bestimmt, dass
gegenwärtig kein Gangschaltvorgang durchgeführt wird, geht der
Algorithmus zum Schritt 326 über, in welchem der Steuercompu
ter 202 so arbeitet, dass er bestimmt, ob die Herunterschalt
marke gesetzt ist. Falls nein, wird bei der Ausführung des
Algorithmus zum Schritt 330 übergegangen. Falls der Steuercom
puter 202 im Schritt 326 bestimmt, dass die Herunterschaltmar
ke gesetzt ist, dann wurde soeben ein Herunterschaltvorgang
beendet, und bei der Ausführung des Algorithmuses wird zum
Schritt 328 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er eine Gangänderungsroutine durchführt und die
Herunterschaltmarke zurücksetzt. Im Schritt 330 arbeitet der
Steuercomputer anschließend so, dass er die Motorausgangsbe
dingungen (EOC) bestimmt und die Motorsteuerroutine (EC) aus
führt, vorzugsweise so, wie es bezüglich der Schritte 306 und
314 des Algorithmus 300 (Fig. 14) beschrieben wurde. An
schließend arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 318 so,
dass er bestimmt, ob neue Last-/Drehzahlgrenzdaten verfügbar
sind, so wie es unter Bezug auf Fig. 14 beschrieben wurde.
Falls ja, wird bei der Ausführung des Algorithmus eine Schlei
fe zum Schritt 304 zurückgeführt, und falls nicht, wird bei
der Ausführung des Algorithmus eine Schleife zum Schritt 310
zurückgeführt.
Aus dem Vorangegangenen sollte es nun ersichtlich sein, dass
der Algorithmus 300' eine Erweiterung bezüglich des Algorith
mus 300 aus Fig. 14 dahingehend bereitstellt, dass anstelle
des Wiederaufrufens der Motorsteuerroutine (EC) unmittelbar
nach einem Getriebeherunterschalten wie beim Algorithmus 300
der Algorithmus 300' nach einem Getriebeherunterschalten und
vor einem Wiederaufrufen der Motorsteuerroutine (EC) eine
Gangänderungsroutine durchführt. Die Gangänderungsroutine aus
Schritt 328 kann in einer Vielzahl von Weisen durchgeführt
werden, und es werden daher nachfolgend drei Ausführungsformen
unter Bezug auf die Fig. 25A bis 25C ausführlich beschrie
ben. Ein gemeinsamer Punkt bei jeder derartigen Routine be
steht jedoch darin, dass die Motorsteuerroutine vorzugsweise
nicht unmittelbar nach einem Getriebeherunterschalten wieder
aufgerufen werden sollen, weil die Motorlast und die Motor
drehzahl beide infolge des Herunterschaltens stark erhöht sein
können. Auch wenn derartige Betriebsbedingungen direkt nach
einem Herunterschalten rechts (d. h. bei größeren Motordrehzah
len) von der Grenze B1 liegen können, können sie auch oberhalb
(d. h. bei höheren Motorlasten oder Prozentzahlen der Drossel
klappenöffnung) der Grenze B2 und daher außerhalb des Bereichs
U für unerwünschten Betrieb liegen. Falls eine Entscheidung
darüber, ob die Motorsteuerroutine (EC) wieder aufgerufen
werden soll, auf der Grundlage derartiger Betriebsbedingungen
unmittelbar nach einem Herunterschalten erfolgt, schaltet der
Steuercomputer 202 die EC-Routine nur aus, um die EC-Routine
unmittelbar wieder aufzurufen, falls die Betriebsbedingungen
in den Bereich U für unerwünschten Betrieb wieder zurückfal
len, wie es oft der Fall sein kann, wenn der Motorbetrieb sich
nach einem typischen Herunterschalten stabilisiert hat. Der
Zweck der Gangänderungsroutine der vorliegenden Erfindung
besteht daher darin, eine Unsicherheit dahingehend zu vermei
den, ob die Motorsteuerroutine (EC) nach einem
Getriebeherunterschalten wieder aufgerufen oder ausgeschaltet
werden soll. Auf jeden Fall ist die Gangänderungsroutine aus
Schritt 328 von Fig. 24 vorzugsweise in dem Speicher 204
abgelegt und wird durch den Steuercomputer 202 ausgeführt.
Alternativ kann der Gangänderungsalgorithmus durch einen
Hilfssteuercomputer in dem Getriebesteuermodul 242 ausgeführt
werden, wobei Anweisungen bezüglich der Frage, ob die
Motorsteuerroutine (EC) wieder aufgerufen oder ausgeschaltet
werden soll und ein diesbezüglicher Zeitverlauf dem
Steuercomputer 202 über die Kommunikationsdatenverbindung 244
zugeführt werden.
Nun zu Fig. 25A: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
eine bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses
640 zum Ausführen der Gangänderungsroutine aus Schritt 328 des
Algorithmuses 300' darstellt. Der Algorithmus 640 beginnt mit
dem Schritt 642, und im Schritt 644 arbeitet der Steuercompu
ter 202 so, dass er eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert,
bevor zum Schritt 646 übergegangen wird, in welchem der Algo
rithmus 640 zum Schritt 328 des Algorithmus 300' aus Fig. 24
zurückkehrt. Mit dem Algorithmus 640 arbeitet der Steuercompu
ter 202 entsprechend bei der Ausführung des Algorithmuses 300'
so, dass er nach einem Getriebeherunterschalten eine vorbe
stimmte Zeitdauer verzögert, um es dadurch den Motorbetriebs
bedingungen zu ermöglichen, sich einzustellen, bevor eine
Entscheidung dahingehend erfolgt, ob die Motorsteuerroutine
(EC) wieder aufgerufen oder ausgeschaltet wird. Bei einer
Ausführungsform beträgt die vorbestimmte Verzögerung nähe
rungsweise 2 bis 3 Sekunden, auch wenn es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass jede gewünschte Verzögerungsdauer be
reitgestellt werden kann.
Nun zu Fig. 25B: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
eine alternative Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses
650 zum Ausführen der Gangänderungsroutine aus Schritt 328 des
Algorithmus 300' darstellt. Der Algorithmus 650 beginnt mit
dem Schritt 651, und im Schritt 652 arbeitet der Steuercompu
ter 202 so, dass er eine durchschnittliche Änderungsrate des
gegebenen Gases (CTROC) bestimmt. Vorzugsweise arbeitet der
Steuercomputer 202 so, dass er CTROC bestimmt, indem das Be
schleunigungspedalsignal auf dem Signalpfad 214 mittels wohl
bekannter Gleichungen verarbeitet wird. Im Schritt 653
arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend so, dass der
einen Zeitverzögerungsparameter TD in Funktion von CTROC setzt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform arbeitet der Steuercom
puter 202 im Schritt 653 so, dass er CTROC mit einem Schwellwert
für CTROC vergleicht. Falls CTROC unterhalb des Schwellwerts für
CTROC liegt, arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er den
Zeitverzögerungsparameter TD auf einen hohen Zeitwert setzt,
während, wenn CTROC auf dem Schwellwert oder darüber liegt, der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er den Zeitverzögerungs
parameter TD auf einen niedrigen Zeitwert setzt. Bei einer
alternativen Ausführungsform arbeitet der Steuercomputer 202
im Schritt 653 so, dass er TD als kontinuierliche Funktion
definiert, die invers proportional zu CTROC ist. Wenn somit bei
dieser Ausführungsform CTROC ansteigt, sinkt TD. Auf jeden Fall
wird bei der Ausführung des Algorithmuses vom Schritt 653 zum
Schritt 654 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er einen Zeitnehmerparameter (T) auf einen
willkürlichen Wert, z. B. auf Null, setzt, und im Schritt 655
arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend so, dass er den
Zeitnehmerparameter (T) mit dem Zeitverzögerungswert TD ver
gleicht. Falls im Schritt 655 T kleiner oder gleich TD ist,
führt bei der Ausführung des Algorithmuses eine Schleife zum
Schritt 655 zurück. Falls der Steuercomputer 202 im Schritt
655 andererseits bestimmt, dass T den Wert TD überschritten
hat, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 656
übergegangen, in welchem der Algorithmus 650 zum Schritt 328
des Algorithmus 300' aus Fig. 24 zurückkehrt. Diese Technik
erlaubt es, dass sich die Motorbetriebsbedingungen dem Dauer
zustand weiter nähern, bevor entschieden wird, ob die
Motorsteuerroutine (EC) wieder aufgerufen oder ausgeschaltet
wird, indem nach einem Herunterschalten für eine definierbare
Zeitdauer eine Verzögerung erfolgt. Bei dieser Ausführungsform
ist die Zeitverzögerung eine Funktion der durchschnittlichen
Änderungsrate des gegebenen Gases. Wenn ein Fahrzeugführer
nach einem Herunterschalten schnell beschleunigt, wird diese
Zeitverzögerung im allgemeinen klein sein, weil die Dauerzu
stands-(oder Nahezu-)-Dauerzustandsbedingungen schnell er
reicht werden. Wenn der Fahrzeugführer jedoch nach einem Her
unterschalten langsam beschleunigt, wird diese Zeitverzögerung
größer sein, weil es im allgemeinen länger dauern wird, bis
Dauerzustands-(oder Nahezu-)-Dauerzustandsbedingungen erreicht
werden.
Nun zu Fig. 25C: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
eine weitere alternative Ausführungsform eines
Softwarealgorithmus 660 zum Ausführen der Gangänderungsroutine
aus Schritt 328 des Algorithmuses 300' darstellt. Der
Algorithmus 660 beginnt mit dem Schritt 662, und im Schritt
664 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er die Motorlast
(EL) oder die Prozentzahl der Drosselklappenöffnung (%THR)
überwacht. Im Schritt 666 arbeitet der Steuercomputer 202
anschließend so, dass er EL und %THR mit einem Schwellwert TH
vergleicht. Wenn EL oder %THR größer als TH ist, wird bei der
Ausführung des Algorithmus zum Schritt 668 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er ein
laufendes Motorlastmittel ELAV von entweder EL oder %THR
berechnet. Vorzugsweise arbeitet der Steuercomputer 202 so,
dass er das laufende Mittel über ein gerade verstrichenes
Zeitintervall berechnet, wobei die Länge des Zeitintervalls so
gesetzt werden kann, wie es gewünscht ist. Nach dem Schritt
668 führt bei der Ausführung des Algorithmus eine Schleife zum
Schritt 664 zurück.
Wenn im Schritt 666 EL oder %THR unterhalb von TH liegt, wird
bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 670 übergegan
gen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er
eine Zeitverzögerung TD als Funktion von ELAV setzt. Wenn bei
spielsweise das laufende Motorlastmittel klein ist, kann die
Zeitverzögerung TD gering sein, wohingegen, wenn das laufende
Motorlastmittel hoch ist, die Zeitverzögerung TD größer sein
kann. Den Fachleuten wird klar sein, dass die Zeitverzögerung
TD alternativ als jede gewünschte Funktion des laufenden Motor
lastmittels definiert werden kann, und dass jede derartige
Funktion im Bereich der vorliegenden Erfindung fehlt. Auf
jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorithmus vom Schritt
670 bis zum Schritt 672 übergegangen, in welchem der Steuer
computer 202 so arbeitet, dass er einen Zeitnehmerparameter
(T) auf einen willkürlichen Wert, z. B. auf Null, setzt, und im
Schritt 674 arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend so,
dass er den Zeitnehmerparameter T mit dem Zeitverzögerungswert
TD vergleicht. Falls T kleiner oder gleich TD ist, führt bei
der Ausführung des Algorithmuses eine Schleife zum Schritt 674
zurück. Falls der Steuercomputer 202 andererseits bestimmt,
dass T den Wert TD überschreitet, wird bei der Ausführung des
Algorithmus zum Schritt 676 übergegangen, in welchem der Algo
rithmus 660 zum Schritt 328 des Algorithmus 300' aus Fig. 24
zurückkehrt.
Mit dem Algorithmus 660 kann der Steuercomputer 202 entspre
chend so arbeiten, dass er nach einem Getriebeherunterschalten
ein laufenden Motorlastmittel berechnet und überwacht und eine
Verzögerungsdauer definiert, wenn die momentane Motorlast
(oder die Prozentzahl der Drosselklappenöffnung) unter einen
Schwellwert fällt. Die Verzögerungsdauer TD ist vorzugsweise
ein definierbares Zeitfenster, das auf dem jüngsten Wert des
laufenden Motorlastmittels basiert. Auf jeden Fall arbeitet
der Steuercomputer 202 so, dass er das Fällen einer Entschei
dung verzögert, ob die Maschinensteuerroutine (EC) wieder
aufgerufen oder ausgeschaltet werden soll, bis die Zeitdauer TD
verstrichen ist. Auf diese Weise hängt die Zeitverzögerung
nach einem Getriebeherunterschalten von einem laufenden Motor
lastmittelwert nach dem Herunterschalten ab.
Nun zu Fig. 26: Eine weitere Technik zum Steuern eines
Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung wird aus
führlich beschrieben werden, wobei Fig. 26 ein Beispiel einer
typischen Motorausgangsleistungskurve 262 gegen die Motordreh
zahl zeigt, welche identisch mit der aus Fig. 13 ist. In dem
gezeigten Beispiel steigt die Motorausgangsleistung steil auf
eine Spitzenleistung bei näherungsweise 1500 Umdrehun
gen/Minute an. Anschließend fällt die Motorausgangsleistung
mit ansteigender Motordrehzahl leicht ab, bis die Motordreh
zahl eine "festgesetzte" oder "geregelte" Drehzahl (im gezeig
ten Beispiel annähernd 1800 Umdrehungen/Minute) erreicht,
wobei die festgesetzte oder Regeldrehzahl einer Motordrehzahl
entspricht, bei der die Motorausgangsleistungscharakteristik
eine in der Werbung angegebene Ausgangsleistung erreicht.
Anschließend fällt die Motorausgangsleistung in einem Bereich,
der typischerweise als "ABFALL"-Bereich bezeichnet wird,
scharf auf Null ab. Wie im Fachgebiet bekannt, bildet die
Leistungskurve 262 typischerweise einen Teil der im Speicher
204 abgelegten und durch den Steuercomputer 202 ausführbaren
Motorkalibrierungssoftware.
Der Kurve 262 der Motorausgangsleistung gegen die Motordreh
zahl überlagert sind eine Anzahl von bremsspezifischen Kraft
stoffverbrauchs-(BSKV)-Konturen (die gestrichelt gezeigt
sind), wobei die Flächen zwischen jeder solchen BSKV-Kontur
sogenannte BSKV-Inseln bilden, wie es oben unter Bezug auf
Fig. 13 beschrieben wurde. Allgemein entspricht die BSKV-
Kontur 264 einer Motorausgangsleistung/einem Motordrehzahl
punkt (oder -bereich) an/in dem der Motor 206 am wirksamsten
arbeitet, d. h., wo die beste Kraftstoffwirtschaftlichkeit
erzielt wird. Die zwischen den BSKV-Konturen 264 und 266 defi
nierte BSKV-Insel entspricht einem Motorausgangsleistungs-
/Motordrehzahlbereich, in welchem der Motor 206 weniger wirk
sam arbeitet als auf der BSKV-Kontur 264, jedoch mit einer
besseren Wirksamkeit als unter Motorleistungs-
/Motordrehzahlbedingungen außerhalb dieser Insel. In ähnlicher
Weise entspricht die zwischen der BSKV-Kontur 266 und 268
definierte BSKV-Insel einem Motorausgangsleistungs-
/Motordrehzahlbereich, in welchem der Motor 206 weniger wirk
sam arbeitet als in der zwischen den BSKV-Konturen 264 und 266
definierten Insel, usw.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Anzahl von Motor
last-/Motordrehzahl-(Last-Drehzahl-)-Grenzen (z. B. B1, B2 und
optional B3) bezogen auf die Kurve 262 definiert, um einen
Bereich "U" für unerwünschten Motorbetrieb zu bilden, wodurch
der Steuercomputer 202 so arbeiten kann, dass er den Betrieb
des Motors 206 so steuert, insbesondere während des Hochschal
tens durch mindestens einige der Übersetzungsverhältnisse des
Getriebes 208, das einen Motorbetrieb außerhalb des Bereichs U
für unerwünschten Motorbetrieb, so wie es oben unter Bezug auf
die Fig. 13 bis 19 beschrieben wurde, aufrechterhalten oder
gefördert wird. Beispielsweise kann der Bereich U als der
Bereich definiert werden, der von der Grenze B1, der Grenze B2
und dem ABFALL-Bereich der Leistungskurve 262 umgeben ist.
Alternativ kann der Bereich U als der Bereich definiert wer
den, der von den Grenzen B1, B2 und B3 (gestrichelt gezeich
net) umgeben ist. Zur vorliegenden Erfindung gehört es auch,
dass andere Bereiche U innerhalb der Leistungskurve 262
und/oder diese umfassend definiert werden, und durch die Ver
wendung einer Steuerstrategie der gerade beschriebenen Art
kann der Betrieb des Motors 206 bezogen auf die Motorausgangs
leistungskurve 262 optimiert werden, um dadurch Kraftstoff
wirtschaftlichkeitsziele zu erreichen. Es ist klar, dass eine
derartige Steuerstrategie alternativ dazu verwendet werden
kann, den Betrieb des Motors 206 bezogen auf eine Kurve des
Motorausgangsdrehmoments gegen die Motordrehzahl zu steuern,
wobei das Motorausgangsdrehmoment zur Motorausgangsleistung in
im Fachgebiet wohlbekannter Weise in Beziehung steht, und dass
eine derartige alternative Steuerung in den Bereich der vor
liegenden Erfindung fallen soll. Nachfolgend können die Kurve
262 der Motorausgangsleistung gegen die Motordrehzahl und/oder
die zugehörige Kurve des Motorausgangsdrehmoments gegen die
Motordrehzahl für die Zwecke der vorliegenden Erfindung mit
dem breiten Begriff "Motorausgangscharakteristikkarte" be
zeichnet werden. Die Fachleute werden daher erkennen, dass die
vorliegende Erfindung auf das Steuern des Betriebs des Motors
206 bezogen auf eine Motorausgangscharakteristikkarte gerich
tet ist.
Wie bei der unter Bezug auf die Fig. 13 bis 19 beschriebe
nen und dargestellten Ausführungsform kann die Anzahl der
Grenzen bei dieser Ausführungsform variabel sein, und gemäß
einer Anzahl von bevorzugten Techniken definiert werden, wie
es nachfolgend ausführlicher beschrieben werden wird. In ähn
licher Weise kann die Steuerung des Motors 206 zum Aufrechter
halten oder Fördern des Betriebs außerhalb des Bereichs U für
unerwünschten Motorbetrieb gemäß einer Anzahl von bevorzugten
Techniken ausgeübt werden, und eine Anzahl von bevorzugten
Betriebs- oder weiteren Bedingungen können vom Steuercomputer
202 erkannt werden, um eine derartige Steuerung zeitweise
außer Kraft zu setzen, was sämtlich hier ausführlicher
beschrieben wurde oder werden wird. Auf jeden Fall gehört zur
vorliegenden Erfindung auch eine Anzahl von Techniken zum
Festsetzen oder Definieren der Anzahl der Grenzen. Beispiels
weise können derartige Grenzen einen Teil einer ursprünglichen
Motorkalibrierung bilden, wobei derartige Grenzen im Speicher
204 des Steuercomputers 202 abgelegt sind. Vorzugsweise können
die im Speicher 204 vorhandenen Grenzen anschließend mittels
der Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258 anschließend einge
stellt oder "angepasst" werden. Alternativ können die Grenzen
gänzlich über die Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258 festge
setzt oder definiert werden, wobei derartige Grenzen im Spei
cher 204 abgelegt werden. Gemäß einer weiteren Alternative
können die Grenzen in Abhängigkeit von einer äußeren Informa
tion, beispielsweise von einem GPS-Empfänger 252, einem Sig
nal-Sender-Empfänger 254 u. ä. festgesetzt/definiert und/oder
geändert werden, wie es oben unter Bezug auf die Fig. 13
bis 19 beschrieben wurde.
Anders als bei der unter Bezug auf die Fig. 13 bis 19 be
schriebenen und dargestellten Ausführungsform ist die Grenze
B1 gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung vor
zugsweise als Teilfunktion oder -abschätzung von einer oder
mehreren gewünschten Konturen aus den BSKV-Konturen 264, 266,
268 definiert. Ein Beispiel einer bevorzugten Technik zum
Definieren der Grenze B1 ist in Fig. 26 dargestellt, in wel
cher die Grenze B1 aus zwei Grenzsegmenten B' und B" gebildet
ist. Bei einer Ausführungsform ist das Segment B' vorzugsweise
als gerade vertikale Linie (z. B. konstante Motordrehzahl)
definiert, die einen gewünschten Wert niedriger Motordreh
zahl/niedriger Motorlast und einen Punkt minimaler Last aus
einer gewünschten Kontur von den BSKV-Konturen. Bei der in
Fig. 26 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich das
Grenzsegment B' beispielsweise als Linie konstanter Motordreh
zahl zwischen einem Punkt 680 mit keiner Last und einem Punkt
682 minimaler Last der BSKV-Kontur 268, wobei der konstante
Motordrehzahlwert näherungsweise 1100 Umdrehungen/Minute ent
spricht. Andererseits folgt das Segment B" vorzugsweise der
BSKV-Kontur ausgehend von ihrem Punkt minimaler Last, bis B1
einen gewünschten Punkt hoher Last schneidet. Bei der in Fig.
26 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Grenze B"
beispielsweise längs der BSKV-Kontur 268 von einem Punkt 682
(Schnittpunkt von B') zum Punkt 684, an welchem die Kontur 268
die Leistungskurve 262 schneidet. Alternativ kann sich, wie es
bei der in Fig. 26 dargestellten Ausführungsform gezeigt ist,
die Grenze B" längs der BSKV-Kontur 268 vom Punkt 682 niedri
ger Last zu einem vorbestimmten Punkt 686 hoher Last erstre
cken. In beiden Fällen ist die Grenze B1 als Zusammensetzung
aus den Segmenten B' und B" definiert, d. h. B1 erstreckt bei
niedrigen Motorlasten und Motordrehzahlen längs B' und folgt
bei steigenden Motorlast- und Motordrehzahlwerten B".
Die Grenze B2 kann, so wie es oben unter Bezug auf die Fig.
13 bis 19 beschrieben wurde, als beliebiger Wert hoher Last
(oder hoher Prozentzahl der Drosselklappenöffnung) unter Ein
schluss von 100% Drosselklappenöffnung, d. h. der Leistungskur
ve 262 definiert werden. Entsprechend kann auch B3 so
definiert werden, wie es oben unter Bezug auf die Fig. 13
bis 19 beschrieben wurde, dass sie einen Punkt hoher Dreh
zahl/hoher Last und einen Punkt hoher Drehzahl/niedriger Last
schneidet. Wie in Fig. 26 dargestellt, kann die Grenze B3
beispielsweise so definiert werden, dass sie den Punkt 688
hoher Drehzahlhoher Last und den Punkt 690 hoher Dreh
zahl niedriger Last schneidet.
Nun zu Fig. 27: Die Grenze B1 kann alternativ als eine Kombi
nation der Segmente B' und B" definiert werden, wobei das
Segment B' nicht notwendigerweise ein Liniensegment mit kon
stanter Motordrehzahl definiert. Bei dieser Ausführungsform
kann das Segment B' jede gewünschte Funktion definieren, wel
che einen Punkt niedriger Motordrehzahl/niedriger Motorlast
und einen gewünschten Punkt aus den BSKV-Konturen irgendwo
längs der Kontur schneidet. Bei der in Fig. 27 dargestellten
Ausführungsform erstreckt sich das Segment B' beispielsweise
von einem Punkt 680 niedriger Motordrehzahl (z. B.
1100 U/Min.)/keiner Last über die BSKV-Kontur 268 am Punkt 692
hinweg, wobei das Segment B' dazwischen eine relativ gerade
Linie definiert. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich das
Segment B" vom Punkt 692 (Schnittpunkt von B') zu einem Punkt
684 oder 686 niedriger Motordrehzahl/hoher Motorlast, und die
Grenzen B2 und B3 können definiert werden, wie es unter Bezug
auf die Fig. 26 beschrieben wurde.
Nun zu Fig. 28: Die Grenze B1 kann alternativ als eine Kombi
nation von Segmenten B' und B" definiert werden, wobei das
Segment B' nicht notwendig ein Liniensegment konstanter Motor
drehzahl definiert, und wobei die Grenze B" zwischen zwei
gewünschten BSKV-Konturen fällt und eine Abschätzung einer
dazwischenliegenden BSKV-Kontur darstellt. Bei dieser Ausfüh
rungsform kann das Segment B' jede beliebige Funktion definie
ren, die einen Punkt niedriger Motordrehzahl/niedriger
Motorlast und einen gewünschten Punkt niedriger Drehzahlhoher
Motorlast zwischen zwei gewünschten BSKV-Konturen schneidet.
Bei der in Fig. 28 dargestellten Ausführungsform erstreckt
sich das Segment B' beispielsweise von dem Punkt 680 niedriger
Motordrehzahl (z. B. 1100 U/Min.)/keiner Last durch den Punkt
694 niedriger Motordrehzahl/hoher Motorlast, wobei das Segment
B' dazwischen eine relativ gerade Linie definiert. Bei dieser
Ausführungsform ist das Segment B" eine Abschätzung einer
BSKV-Kontur, die es zwischen den BSKV-Konturen 266 und 268
gibt, und die durch den Punkt 694 (Schnittpunkt von B') und
einen der Punkt 696 und 698 verläuft. Bei einer Ausführungs
form kann das Segment B" so abgeschätzt werden, dass man
zwischen den Konturen 266 und 268 so interpoliert, dass die
resultierende abgeschätzte Kontur den Punkt 694 durchläuft,
wobei der Punkt 694 jedem gewünschten Lastwert bezogen auf die
geschätzte Kontur entspricht. Bei dem in Fig. 28 dargestell
ten Beispiel entspricht der Punkt 694 beispielsweise dem Punkt
minimaler Last der geschätzten Kontur B". Bei einer anderen
Ausführungsform kann das Segment B" dadurch geschätzt werden,
dass B" als mathematische Funktion (z. B. als Polynom n-ter
Ordnung) modelliert wird, welche den Punkt 694 und einen der
Punkte 696 und 698 durchläuft. Auf jeden Fall können die Gren
zen B2 und B3 definiert werden, wie es unter Bezug auf die
Fig. 26 beschrieben wurde.
Nun zu Fig. 29: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
einen Algorithmus 350' darstellt, der verwendet werden kann,
um den Grenzbestimmungsalgorithmus 350 aus Fig. 15 (d. h.
Schritt 304 des Algorithmus 300 oder des Algorithmus 300') zu
ersetzen, wenn die Grenze B1 wie in den Fig. 26 bis 28
dargestellt definiert wird. Der Algorithmus 350' ähnelt in
vieler Hinsicht dem Algorithmus 350 aus Fig. 15, und daher
werden gleiche Zahlen verwendet, um gleiche Schritte zu kenn
zeichnen, und aus Gründen der Kürze der Darstellung wird hier
auf eine ausführliche Beschreibung derselben verzichtet. An
ders als beim Algorithmus 350 wird beim Algorithmus 350' aus
Fig. 29 vom Schritt 356 zum Schritt 358' übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er eine Last-
/Drehzahlgrenze B' berechnet, die einen Punkt niedriger
Last/Drehzahl und einen Punkt niedriger Drehzahlhoher Last
schneidet, wie es unter Bezug auf eine der Fig. 26 bis 28
beschrieben wurde. Entsprechend wird beim Algorithmus 350' vom
Schritt 362 zum Schritt 364' übergegangen, in welchem der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er die Grenze B' als
Funktion von P1 und der NEIGUNG (aus Schritt 362) berechnet.
Von den beiden Schritten 358' und 360' aus wird zum Schritt
363 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbei
tet, dass er eine Last-/Drehzahlgrenze B" berechnet, die B'
und entweder die Leistungskurve 262 oder eine vorbestimmte
hohe Motordrehzahl oder entsprechende prozentuale Drosselklap
penöffnungen schneidet, wie es bezogen auf eine der Fig. 26
bis 28 beschrieben wurde. Im Schritt 365 wird die Grenze B1
anschließend als Kombination von B' und B" definiert, wie es
oben beschrieben wurde. Die verbleibende Schritte des Algo
rithmus 350' sind mit den mit den gleichen Zahlen bezeichneten
Schritten des Algorithmus 350 aus Fig. 15 identisch.
Nun zu Fig. 30: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
einen Algorithmus 400' darstellt, der verwendet werden kann,
um die Motorsteuerroutine 400 oder 450 aus Fig. 17A bzw. 17B
(d. h. Schritt 314 des Algorithmus 300 oder Schritt 330 des
Algorithmus 300') zu ersetzen, wenn die Grenze B1 wie in den
Fig. 26 bis 28 dargestellt definiert wird. Der Algorithmus
400' ähnelt in vieler Hinsicht dem Algorithmus 400 aus Fig.
17A, und es werden daher gleiche Zahlen verwendet, um gleiche
Schritte zu kennzeichnen, und aus Gründen der Kürze der Dar
stellung wird hier auf eine ausführliche Beschreibung dersel
ben verzichtet. Anders als beim Algorithmus 400 wird beim
Algorithmus 400' aus Fig. 30 vom Schritt 404 zum Schritt 406'
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er bestimmt, ob die Motorausgangsbedingungen (EOC) größer
oder gleich der Grenze B2 sind, d. h. ob EOC einer Motorlast
oder einer prozentualen Drosselklappenöffnung oberhalb von
oder auf B2 entspricht. Entsprechend unterscheidet sich der
Algorithmus 400' vom Algorithmus 400 auch im Schritt 414', in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er dem Motor
206 Kraftstoff zuführt, um die Motorbetriebsbedingungen auf
die Grenze B1 zu begrenzen, seien dies die Motorlast und/oder
die Motordrehzahl und/oder eine oder mehrere weitere Motorbe
triebsbedingung(en). Alle anderen Schritte des Algorithmus
400' sind mit gleichen Zahlen bezeichneten Schritten des Algo
rithmus 400 aus Fig. 17A identisch.
Nun wird unter Bezug auf die Fig. 31 bis 36 noch eine wei
tere Technik zum Steuern eines Verbrennungsmotors gemäß der
vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben werden. Fig.
31 zeigt ein Beispiel einer typischen Kurve 262 der Motoraus
gangslast gegen die Motordrehzahl, die mit der aus den Fig.
13 und 26 identisch ist. Der Kurve 262 der Motorausgangsleis
tung gegen die Motordrehzahl überlagert sind eine Anzahl von
bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs-(BSKV)-Konturen (die
gestrichelt gezeigt sind), wobei die Flächen zwischen allen
derartigen BSKV-Konturen so genannte BSKV-Inseln definieren,
wie es oben unter Bezug auf die Fig. 13 beschrieben wurde.
Allgemein entspricht die BSKV-Kontur 264 einem Punkt (oder
Bereich) der Motorausgangsleistung/Motordrehzahl, an welchem
der Motor 206 am wirksamsten arbeitet, d. h. an welchem die
beste Kraftstoffwirtschaftlichkeit erzielt wird. Die zwischen
den BSKV-Konturen 264 und 266 definierte BSKV-Insel entspricht
einem Bereich der Motorausgangsleistung/Motordrehzahl, in
welchem der Motor 206 weniger wirksam arbeitet als auf der
BSKV-Kontur 264, jedoch noch wirksamer als unter Bedingungen
der Motorausgangsleistung/Motordrehzahl außerhalb dieser In
sel. In ähnlicher Weise entspricht die zwischen den BSKV-
Konturen 266 und 268 definierte BSKV-Insel einem Bereich der
Motorausgangsleistung/Motordrehzahl, in welchem der Motor 206
weniger wirksam arbeitet als in der zwischen den BSKV-Konturen
264 und 266 definierten Insel usw.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Motorlast-/Motor
drehzahlkontur wie beispielsweise die in Fig. 31 dargestellte
Kontur C zwischen Bedingungen niedriger Last, vorzugsweise
einer 0%igen Last, und hoher Motorlast, vorzugsweise einer
100%igen Last, definiert. Die Motorlast-/-drehzahlkontur wird
dann im Falle von automatisch wählbaren Getriebegängen als
Grundlinie zum Definieren automatischer Schaltpunkte relativ
zu ihr, im Falle, dass das Getriebe 208 ein kontinuierlich
veränderliches Getriebe (CVT) zum Definieren wirksamer Über
setzungsverhältnisse, oder im Falle von von Hand wählbaren
Übersetzungsverhältnissen zum Begrenzen der Motordrehzahl
relativ zu ihr verwendet, so dass der Motorbetrieb in einer
gewünschten Nähe zur Kontur C gehalten wird. Bei einer Ausfüh
rungsform erstreckt sich die Kontur C zwischen den Motorlast
werten 0 bis 100% entsprechend dem zwischen diesen
verlaufenden kraftstoffwirtschaftlichsten Pfad. Eine derartige
Kontur C kann beispielsweise mittels des SAE J1939/71-
Asymmetrieanpassungsstandard berechnet werden. Alternativ kann
die Kontur C so definiert werden, dass sie bei einer vorbe
stimmten Motordrehzahl bei niedriger oder Nulllast beginnt und
zu einer Last von 100% (definiert durch die Leistungskurve
262) über den dazwischen verlaufenden Kraftstoffwirtschaft
lichsten Pfad übergeht. Diese letztere Situation ist in Fig.
31 dargestellt, in welcher die Motordrehzahl mit Nulllast so
definiert ist, dass sie näherungsweise 850 U/Min. beträgt, und
in der die Kontur C den kraftstoffwirtschaftlichsten Pfad
ausgehend von 850 U/Min. zur Leistungskurve 262 durchläuft. Es
sei angemerkt, dass die Kontur C bei dieser Ausführungsform
den Punkt niedrigster Last jeder der BSKV-Konturen 264, 266
und 268 durchläuft, wodurch sie den kraftstoffwirtschaftlichs
ten Pfad durch diese veranschaulicht. Es ist jedoch klar, dass
es zur vorliegenden Erfindung gehört, die Kontur C gemäß ir
gendwelchen erwünschten Kriterien zu definieren und die Ge
triebeschaltpunkte (bei automatisch wählbaren Getriebegängen),
die wirksamen Übersetzungsverhältnisse (CVT) oder die Motor
drehzahlbegrenzungen (bei von Hand wählbaren Getriebegängen)
um eine Kontur herum zu basieren, um dadurch die Motorbe
triebsbedingungen innerhalb eines erwünschten Nahbereichs von
der Kontur C zu halten. Es sei jedoch angemerkt, dass bei
einem kontinuierlich veränderlichen Getriebe dessen wirksame
Übersetzungsverhältnisse entsprechend den hier beschriebenen
Konzepten gesteuert werden können, so dass der Motorbetrieb
unter allen Betriebsbedingungen unterhalb der Vollleistung
(z. B. auf der Leistungskurve 262) auf der Kontur C oder in
deren unmittelbarer Nähe gehalten werden können, um dadurch
die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu maximieren.
Indem Schaltpunkte eines oder mehrerer automatisch wählbarer
Getriebegänge gesteuert werden, ist die Ausführungsform aus
den Fig. 31 bis 36 auf Systeme anwendbar, bei denen das
Getriebe 208 eine Anzahl von automatisch wählbaren Gängen
umfasst. Bei derartigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe
208 typischerweise ein Getriebesteuermodul 242 mit einem
Hilfssteuercomputer, der über eine Kommunikationsdatenverbin
dung 244 mit dem Steuercomputer 202 verbunden ist, so wie es
oben unter Bezug auf die Fig. 12 beschrieben wurde. In derar
tigen Systemen können Algorithmen zum Steuern der Getriebe
schaltpunkte um die Kontur C aus Fig. 31 herum entweder durch
den Steuercomputer 202 oder durch den Hilfssteuercomputer in
dem Getriebesteuermodul 242 ausgeführt werden, wobei die bei
den Computer Informationen über die Datenverbindung 242 in
bekannter Weise austauschen können. Bei einer Ausführungsform
kann der Hilfssteuercomputer in dem Getriebesteuermodul 242
beispielsweise Algorithmen zum Steuern der Schaltpunkte der
automatisch wählbaren Gänge des Getriebes 208 ausführen, wobei
diese Algorithmen nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 32,
34A bis 34B und 36A bis 36B ausführlicher beschrieben werden,
wobei sämtliche Daten oder weitere Informationen, die vom
Steuercomputer 202 benötigt werden, mittels des Hilfssteuer
computers in dem Getriebesteuermodul 242 über die Kommunikati
onsdatenverbindung 244 erhalten oder ausgesandt werden können.
Alternativ kann der Steuercomputer 202 derartige Algorithmen
ausführen, wobei Daten oder weitere Informationen, die von dem
Hilfssteuercomputer in dem Getriebesteuermodul 242 benötigt
werden, von dem Steuercomputer 202 über die Kommunikationsda
tenverbindung 244 erhalten oder ausgesandt werden können. Es
sei angemerkt, dass die vorangehende Erörterung, die sich auf
den Computer bezieht, welcher so arbeitet, dass er den einen
oder die mehreren Algorithmen ausführt, auch für den Fall
gilt, in dem das Getriebe 208 ein kontinuierlich veränderli
ches Getriebe ist.
Nun zu Fig. 32: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das eine
bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses 800 zum
Steuern der Schaltpunkte eines automatischen Getriebes um eine
Motorlast-/-drehzahlkontur C herum und/oder zum Begrenzen der
Motordrehzahl zum Fördern eines Schaltens von Hand um die
Kontur C gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Auch wenn
nachfolgend beschrieben wird, dass der Algorithmus 800 durch
den Steuercomputer 202 ausgeführt wird, ist es klar, dass der
Algorithmus 800 alternativ durch den Hilfssteuercomputer in
dem Getriebesteuermodul 242, falls es einen solchen gibt, wie
oben beschrieben ausgeführt werden kann. Auf jeden Fall be
ginnt der Algorithmus 800 mit dem Schritt 802, und im Schritt
804 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er eine Motor
last-/-drehzahlkontur C bestimmt, vorzugsweise unter Verwen
dung einer oder mehrerer der oben beschriebenen Techniken. Im
Schritt 806 arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend so,
dass er die Motorausgangsbedingungen (EOC) bestimmt, ebenfalls
vorzugsweise unter Verwendung einer oder mehrerer der oben
(z. B. unter Bezug auf den Algorithmus 300 oder 300') beschrie
benen Techniken. Im Schritt 808 arbeitet der Steuercomputer
202 anschließend so, dass er bestimmt, ob die im Schritt 806
bestimmten Motorbetriebsbedingungen (EOC) anzeigen, dass der
Motorbetrieb sich der Kontur C von der linken Seite her nä
hert, d. h. dass sich die Motordrehzahl erhöht, wobei die ge
genwärtige Motordrehzahl und -last kleiner als die Werte auf
der Kontur C sind. Falls ja, wird bei der Ausführung des Algo
rithmuses zum Schritt 810 übergegangen, in welchem der Steuer
computer 202 so arbeitet, dass er eine Hochschaltroutine
ausführt und anschließend zum Schritt 816 übergeht. Falls der
Steuercomputer 202 im Schritt 808 andererseits bestimmt, dass
EOC sich der Kontur C sich nicht von der linken Seite her
nähert, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt
812 übergegangen.
Im Schritt 812 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
bestimmt, ob die im Schritt 806 bestimmten Motorbetriebsbedin
gungen (EOC) anzeigen, dass sich der Motorbetrieb der Kontur C
von der rechten Seite her nähert, d. h. dass sich die Motor
drehzahl verringert, wobei die gegenwärtige Motordrehzahl und
-last größer sind als die Werte auf der Kontur C. Falls ja,
wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 814
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er eine Herunterschaltroutine ausführt und zum Schritt
816 des Algorithmuses 800 übergeht. Falls der Steuercomputer
202 im Schritt 812 andererseits bestimmt, dass sich EOC der
Kontur C nicht von der rechten Seite her nähert, geht der
Algorithmus zum Schritt 816 über, in welchem der Steuercompu
ter 202 so arbeitet, dass er bestimmt, ob eine neue Last-
/Drehzahlkontur oder diesbezügliche Daten verfügbar ist/sind.
Wenn das System 200 (siehe Fig. 12) beispielsweise ein GPS-
System 250, einen Signal-Sender-Empfänger 254 und/oder ein
Schnittstellenmodul 246 umfasst, können neue Last-
/Drehzahlkonturdaten von einer oder mehreren dieser Quellen
her verfügbar sein. Falls im Schritt 816 derartige neue oder
aufgefrischte Last-/Drehzahlkonturdaten verfügbar sind, wird
bei der Ausführung des Algorithmuses eine Schleife zum Schritt
804 zurückgeführt. Sonst wird bei der Ausführung des Algo
rithmuses eine Schleife zum Schritt 806 zurückgeführt. Die
Fachleute werden erkennen, dass der Algorithmus 800 leicht an
eine Ausführungsform angepasst werden kann, in welcher das
Getriebe 208 ein kontinuierlich veränderliches Getriebe ist,
und zwar indem die Schritte 812 und 814 weggelassen und die
Schritte 808 und 810 verändert werden. Bei dieser Ausführungs
form arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 808 beispiels
weise so, dass er bestimmt, ob EOC sich auf der Kontur C (oder
in einem vorbestimmten Unterschiedsbereich bezüglich der Mo
tordrehzahl) befindet. Falls ja, wird bei der Ausführung des
Algorithmuses zum Schritt 816 übergegangen. Falls der Steuer
computer 202 im Schritt 808 andererseits bestimmt, dass EOC
nicht auf (oder in der Nähe) der Kontur C liegt, arbeitet der
Steuercomputer 202 so, dass er den Hilfscomputer in dem Ge
triebesteuermodul 242 anweist, das wirksame Übersetzungsver
hältnis deskontinuierlich veränderlichen Getriebes 208 in im
Fachgebiet bekannter Weise anzupassen, um dadurch EOC auf
(oder in der Nähe von) der Kontur C zu halten.
Nun zu den Fig. 33 und 34A-34B: Dort ist ein Flussschaubild
(Fig. 34A-34B) und eine graphische Darstellung desselben
(Fig. 33) gezeigt, wobei das Flussschaubild aus Fig. 34 eine
bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgorithmuses 830 zum
Ausführen der Hochschaltroutine aus Schritt 810 des Algo
rithmuses 800 für den Fall darstellt, dass das Getriebe 208
ein oder mehrere automatisch wählbare Übersetzungsverhältnisse
und/oder ein oder mehrere von Hand wählbare Übersetzungsver
hältnisse umfasst. Der Algorithmus 830 wird mit Hilfe der
Fig. 33 beschrieben werden, um verschiedene Hochschaltszena
rien bezogen auf die Kontur C und die Leistungskurve 262 dar
zustellen. Der Algorithmus 830 beginnt mit dem Schritt 832,
und im Schritt 834 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
bestimmt, ob EOC kleiner ist als die Kontur C, d. h. auf der
linken Seite von dieser liegt. Falls ja, wird bei der Ausfüh
rung des Algorithmus eine Schleife zum Schritt 834 zurückge
führt. Falls der Steuercomputer 202 im Schritt 834 bestimmt,
dass EOC nicht kleiner als die Kontur C ist, d. h. EOC gleich C
ist bzw. auf C liegt, wird bei der Ausführung des Algorithmu
ses mit dem Schritt 836 fortgefahren, in welchem der Steuer
computer so arbeitet, dass er eine Motordrehzahl (ESB)
bestimmt, bei der die Motorbetriebsbedingungen die Kontur C
kreuzen oder schneiden.
Ausgehend vom Schritt 836 wird bei der Ausführung des Algo
rithmuses zum Schritt 838 übergegangen, in welchem der Steuer
computer 202 so arbeitet, dass er eine Gangstufe (GS) vom
gegenwärtig eingreifenden Getriebegang zum numerisch
nächsthöheren Getriebegang bestimmt. Bei einer Ausführungsform
sind die unterschiedlichen Gangschritte des Getriebes 208 im
Speicher 204 oder in einer ähnlichen Speichereinheit in dem
Getriebesteuermodul 242 abgelegt. Bei einer alternativen
Ausführungsform arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
die unterschiedlichen Gangstufen des Getriebes 208 periodisch
während normaler Schaltvorgänge lernt, vorzugsweise indem
derartige Schritte periodisch als Funktion der Motor- und
Schraubenwellendrehzahlen oder durch andere bekannte Techniken
berechnet werden, und dann die gelernten Gangschritte im Spei
cher ablegt. In beiden Fällen arbeitet der Steuercomputer 202
entsprechend so, dass er im Schritt 838 GS bestimmt, indem ein
gegenwärtig eingelegter Getriebegang bestimmt wird (vorzugs
weise über das Verhältnis der Motor- und Schraubenwellendreh
zahlen oder mittels einer anderen bekannten Technik), und dann
einen entsprechenden Gangschritt zum numerisch nächsthöheren
Getriebegang aus dem Speicher ausliest.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 838 zum
Schritt 840 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er bestimmt, ob die Motorbetriebsbedingungen
(EOC) sich auf der Leistungskurve, d. h. der Kurve 262 befin
den. Falls ja, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum
Schritt 842 übergegangen, in welchem ein Motordrehzahlschalt
punkt (ESSP) als Funktion der Motordrehzahl berechnet wird,
welche die Kontur C schneidet und auf der Leistungskurve liegt
(ESC/HPC), und auch als Funktion der Gangstufe (GS). Bei einer
Ausführungsform, wie sie als Schritt 842 in Fig. 34A darge
stellt ist, ist ESSP = ESC/HPC + 0,5*GS*ESC/HPC. Mit anderen Wor
ten wird der Motordrehzahlschaltpunkt ESSP gleich der
gegenwärtigen Motordrehzahl ESC/HPC plus der Hälfte der Gangstu
fe GS mal der gegenwärtigen Motordrehzahl gesetzt, auch wenn
es zur vorliegenden Erfindung gehört, dass ESSP alternativ als
Funktion von jedem gewünschten Bruchteil von ESC/HPC*GS berech
net werden kann. In Fällen, in denen es wünschenswert ist,
eine volle Leistung zu behalten, wenn sich die Motorbetriebs
bedingungen (EOC) auf der Leistungskurve 262 befinden, kann
der Schritt 842 beispielsweise so abgeändert werden, dass ESSP
= ESC/HPC + GS*ESC/HPC. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des
Algorithmus vom Schritt 842 zum Schritt 850 (Fig. 34B) über
gegangen.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 840 bestimmt, dass EOC
nicht auf der Leistungskurve 262 liegt, dann wird bei der
Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 844 übergegangen, um
eine Motordrehzahl (ESC - 0,5*GS*ESC), welche nach einem Schal
ten unter Verwendung eines bevorzugten Motordrehzahlschalt
punktwerts (d. h. ESC + 0,5*GS*ESC) auftreten würde, mit einem
Leistungskurvenmotordrehzahlwert ESHPC zu vergleichen, der einem
Motordrehzahlpunkt auf der Leistungskurve 262 entspricht,
welcher auf der Trajektorie zwischen dem bevorzugten Motor
drehzahlschaltpunktwert (ESC + 0,5*GS*ESC) und der resultieren
den Motordrehzahl (ESC - 0,5*GS*ESC) liegt, die nach dem
Schalten auftreten würde. Falls der Motorwert (ESC -
0,5*GS*ESC) größer oder gleich ESHPC ist, wird bei der Ausfüh
rung des Algorithmuses zum Schritt 846 übergegangen, in wel
chem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er den
Motordrehzahlschaltpunkt (EESP) auf den bevorzugten Motordreh
zahlschaltpunktwert (ESC + 0,5*GS*ESC) setzt, welcher eine
Funktion der Motordrehzahl ist, welche die Kontur C schneidet,
und auch eine Funktion der Gangstufe (GS) ist. Vorzugsweise
ist, wie gerade beschrieben, ESSP = ESC + 0,5*GS*ESC, so dass
der Motordrehzahlschaltpunkt ESSP gleich der gegenwärtigen
Motordrehzahl ESC plus der Hälfte der Gangstufe GS mal der
gegenwärtigen Motordrehzahl gesetzt wird, auch wenn es klar
ist, dass es zur vorliegenden Erfindung gehört, dass ESSP
alternativ als Funktion jedes beliebigen Bruchteils von ESC*GS
berechnet werden kann. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung
des Algorithmuses vom Schritt 846 zum Schritt 850 (Fig. 34B)
übergegangen.
Wenn im Schritt 844 der Motordrehzahlwert (ESC - 0,5*GS*ESC)
kleiner ESHPC ist, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum
Schritt 848 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er den Motordrehzahlschaltpunkt (ESSP) als
Funktion der Leistungskurvenmotordrehzahl EHP und auch als
Funktion der Gangstufe (GS) berechnet. Bei einer Ausführungs
form, wie sie als Schritt 846 in Fig. 34A dargestellt ist,
ist ESSP = ESHP + GS*ESHP. Mit anderen Worten wird der Motor
drehzahlschaltpunkt ESSP gleich dem Leistungskurvenmotordreh
zahlwert ESHP plus der Gangstufe GS mal dem
Leistungskurvenmotordrehzahlwert ESHP gesetzt, auch wenn es zur
vorliegenden Erfindung gehört, dass ESSP alternativ als Funk
tion jedes beliebigen Bruchteils von ESC*GS berechnet werden
kann. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorithmuses
vom Schritt 848 zum Schritt 850 (Fig. 34B) übergegangen.
Von den Schritten 842, 846 und 848 wird jeweils zum Schritt
850 (Fig. 34B) übergegangen, in welchem der Steuercomputer
202 so arbeitet, dass er die Motordrehzahl (ES) überwacht und
im anschließenden Schritt 852 die gegenwärtige Motordrehzahl
ES mit dem berechneten Motordrehzahlschaltpunkt ESSP ver
gleicht. Wenn die gegenwärtige Motordrehzahl im Schritt 852
kleiner als ESSP ist, wird bei der Ausführung des Algorithmus
eine Schleife zum Schritt 850 zurückgeführt. Wenn der Steuer
computer 202 im Schritt 852 jedoch bestimmt, dass die Motor
drehzahl nicht kleiner als ESSP (und daher mindestens gleich
ESSP) ist, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum
Schritt 854 übergegangen.
Wenn der numerisch nächsthöhere Getriebegang ein automatisch
wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 854 vorzugsweise so, dass er ein automatisches Hoch
schalten in den numerisch nächsthöheren Getriebegang unter
Verwendung einer oder mehrerer Techniken hierfür bewirkt. Wenn
der numerisch nächsthöhere Getriebegang andererseits ein von
Hand wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer
202 im Schritt 854 vorzugsweise so, dass er die Motordrehzahl
auf ESSP begrenzt, um dadurch ein Schalten von Hand in den
nächsthöheren Getriebegang zu fördern. Bei der Ausführung des
Algorithmus wird vom Schritt 854 zum Schritt 856 übergegangen,
in welchem der Algorithmus 830 zum Schritt 810 des Algorithmu
ses 800 zurückkehrt.
Nun zu Fig. 33: Dort sind Beispiele des Algorithmuses 800 für
drei unterschiedliche Hochschaltszenarien dargestellt, nämlich
diejenigen, welche getrennt die Schritte 842, 846 und 848
umfassen. Gemäß einem ersten Hochschaltszenario ist der Motor
betrieb in Fig. 33 so gezeigt, dass er den Pfad 720 zur Kon
tur C hin durchläuft, wobei der Steuercomputer 202 im Schritt
834 so arbeitet, dass er EOC überwacht. Wenn der Motorbetrieb
die Kontur C erreicht, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 836 so, dass er den Motordrehzahlwert ESC bestimmt,
welcher der Motordrehzahl entspricht, bei welcher die Motorbe
triebsbedingungen die Kontur C schneiden, nämlich im Punkt
722. Da die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen EOC nicht
auf der Leistungskurve 262 liegen, arbeitet der Steuercomputer
202 so, dass er den Schritt 844 ausführt und die Motordrehzahl
(ESC - 0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 732, welche nach einem
Schaltvorgang unter Verwendung eines bevorzugten Motordreh
zahlschaltpunktwerts von (ESC + 0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 726
auftritt, mit einem Leistungskurvenmotordrehzahlwert ESHPC, z. B.
am Punkt 727, vergleicht, der einem Motordrehzahlpunkt auf der
Leistungskurve 262 entspricht, der auf der Trajektorie zwi
schen dem bevorzugten Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC +
0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 726, und der resultierenden Motor
drehzahl, z. B. am Punkt 732, die nach dem Schaltvorgang auf
treten würde, liegt. Da der Motordrehzahlwert (ESC -
0,5*GS*ESC) kleiner als EHP ist, d. h. die dem Punkt 727 entspre
chende Motordrehzahl kleiner als die dem Punkt 732 entspre
chende Motordrehzahl ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 846 so, dass er den Motordrehzahlschaltpunkt ESSP
gemäß der bevorzugten Motordrehzahlschaltpunktgleichung ESSP =
ESC + 0,5*GS*ESC berechnet.
Im Schritt 850 arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend
so, dass er die Motordrehzahl überwacht, während der Motorbe
trieb längs des Pfades 724 läuft. Im Schritt 852 hat der
Steuercomputer 202 bestimmt, dass die Motordrehzahl ESSP
erreicht hat, und bei einer Ausführungsform, in welcher der
numerisch nächsthöhere Getriebegang ein automatisch wählbarer
Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer im Schritt 854
so, dass er ein Hochschalten in den numerisch nächsthöheren
Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen Ausführungsform,
in welcher der numerisch nächsthöhere Getriebegang ein von Hand
wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 854 so, dass er die Motordrehzahl auf ESSP, z. B. am
Punkt 726, begrenzt, um dadurch ein Hochschalten von Hand zu
fördern. In beiden Fällen folgt, wenn ein Hochschalten er
folgt, der Motorbetrieb dem Pfad 728 und 730 zum Punkt 732
hin, welcher Motorbetriebsbedingungen nach dem Hochschalten
entspricht, wonach die Motorbetriebsbedingungen dem Pfad 734
zur Kontur C für ein weiteres Hochschaltszenario folgen.
Gemäß einem zweiten in Fig. 33 dargestellten Hochschaltszena
rio ist der Motorbetrieb so gezeigt, dass er den Pfad 740 zur
Kontur C hin durchläuft, wobei der Steuercomputer 202 im
Schritt 834 so arbeitet, dass er EOC überwacht. Wenn der Mo
torbetrieb die Kontur C erreicht, arbeitet der Steuercomputer
202 im Schritt 836 so, dass er den Motordrehzahlwert ESB be
stimmt, der der Motordrehzahl entspricht, bei der die Motorbe
triebsbedingungen die Kontur C schneiden, nämlich beim Punkt
742. Da die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen EOC nicht
auf der Leistungskurve 262 liegen, arbeitet der Steuercomputer
202 so, dass er den Schritt 844 ausführt und die Motordrehzahl
(ESC - 0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 746, die gemäß der Berechnung
nach einem Schaltvorgang unter Verwendung eines bevorzugten
Motordrehzahlschaltpunktwerts von (ESC + 0,5*GS*ESC), z. B. am
Punkt 744, auftreten würde, mit einem Leistungskurvenmotor
drehzahlwert ESHPC, z. B. am Punkt 747, vergleicht, der einem
Motordrehzahlpunkt auf der Leistungskurve 262 entspricht, der
auf der Trajektorie zwischen dem bevorzugten Motordrehzahl
schaltpunktwert (ESC + 0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 744, und der
resultierenden Motordrehzahl, z. B. am Punkt. 746, die gemäß der
Berechnung nach dem Schaltvorgang auftreten würde, liegt. Da
der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er bei diesem Szena
rio im Schritt 844 bestimmt, dass der Motordrehzahlwert (ESC -
0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 746, kleiner als ESHP, d. h. am Punkt
747 ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 848 an
schließend so, dass er den Motordrehzahlschaltpunkt ESSP gemäß
der Motordrehzahlschaltpunktgleichung ESSP = ESHPC + GS*ESHPC
berechnet, wobei dieser neue Motordrehzahlschaltpunkt ESSP
durch den Punkt 748 in Fig. 33 dargestellt ist.
Im Schritt 850 arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend
so, dass er die Motordrehzahl überwacht, während der Motorbe
trieb längs des Pfades 744 läuft. Im Schritt 852 hat der Steu
ercomputer 202 bestimmt, dass die Motordrehzahl ESSP erreicht,
z. B. am Punkt 748, und bei einer Ausführungsform, in welcher
der numerisch nächsthöhere Getriebegang ein automatisch wähl
barer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer im Schritt
854 so, dass er ein Hochschalten in den numerisch nächsthöhe
ren Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen Ausführungs
form, in welcher der numerisch nächsthöhere Getriebegang ein
von Hand wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercompu
ter 202 im Schritt 854 so, dass er die Motordrehzahl auf ESSP,
z. B. am Punkt 726, begrenzt, um dadurch ein Hochschalten von
Hand zu fördern. In beiden Fällen ist der Motorbetrieb nach
dem Hochschalten, falls ein solcher Hochschaltvorgang erfolgt,
durch den Punkt 750 in Fig. 33 dargestellt. Es sollte nun
klar sein, dass bei diesem Szenario der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er den bevorzugten Motordrehzahlschaltpunkt
ändert, wenn gemäß einer Berechnung die nach dem Hochschalt
vorgang resultierende Motordrehzahl außerhalb der Leistungs
kurve 262 liegen würde. In diesem Fall arbeitet der
Steuercomputer so, dass er es zulässt, dass sich die Motor
drehzahl weiter erhöht als im bevorzugten Fall, um so einen
Motordrehzahlhochschaltpunkt festzusetzen, wobei nach diesem
Hochschalten der Motorbetrieb auf der Leistungskurve 262
liegt.
Gemäß einem dritten, in Fig. 33 dargestellten Hochschaltsze
nario durchläuft der Motorbetrieb die Leistungskurve 262 von
links zum Punkt 752 hin. Nachdem der Steuercomputer 202 im
Schritt 834 bestimmt, dass EOC nicht mehr kleiner als die
Kontur C ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 840
so, dass er bestimmt, dass die gegenwärtige Motordrehzahl
ESC/HPC, die die Kontur C schneidet, ebenfalls auf der Lei
stungskurve 262 liegt, was dem Punkt 752 entspricht. Weil der
Steuercomputer 202 im Schritt 840 so arbeitet, dass er be
stimmt, dass EOC auf der Leistungskurve 262 liegt, arbeitet
der Steuercomputer 202 im Schritt 842 anschließend so, dass er
den Motordrehzahlschaltpunkt ESSP als ESC/HPC + 0,5*GS*ESC/HPC
berechnet, was dem Punkt 754 in Fig. 33 entspricht. Im
Schritt 850 arbeitet der Steuercomputer 202 anschließend so,
dass er die Bewegung der Motordrehzahl zum Punkt 754 über
wacht. Im anschließenden Schritt 852 hat der Steuercomputer
202 bestimmt, dass die Motordrehzahl ESSP erreicht hat, z. B.
am Punkt 750, und bei einer Ausführungsform, bei der der nume
risch nächsthöhere Getriebegang ein automatisch wählbarer
Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer im Schritt 854
so, dass er ein Hochschalten in den numerisch nächsthöheren
Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen Ausführungsform,
bei der der numerisch nächsthöhere Getriebegang ein von Hand
wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 854 so, dass er die Motordrehzahl auf ESSP begrenzt,
z. B. am Punkt 750, um dadurch ein Hochschalten von Hand zu
fördern. In beiden Fällen ist der Motorbetrieb nach dem Hoch
schaltvorgang, wenn ein derartiger Hochschaltvorgang erfolgt,
durch den Punkt 756 in Fig. 33 dargestellt. Es ist klar, dass
die Motorbetriebspunkte, die bezüglich Fig. 33 dargestellt
und beschrieben wurden, nur beispielhaft gegeben sind, und
dass tatsächliche Motorbetriebspunkte vor und/oder nach dem
Schalten typischerweise durch eine Anzahl von Motorbetriebsbe
dingungen hinsichtlich der Leistungskurve 262 vorgegeben wer
den, wobei derartige Motorbetriebsbedingungen typischerweise
die Motorlast und/oder die prozentuale Drosselklappenöffnung
umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
Nun zu den Fig. 35 und 36A bis 36B: Dort ist ein Fluss
schaubild (Fig. 36A-26B) und eine graphische Darstellung
desselben (Fig. 35) gezeigt, wobei das Flussschaubild aus
Fig. 36 eine bevorzugte Ausführungsform eines Softwarealgo
rithmus 870 zum Ausführen der Herunterschaltroutine aus
Schritt 814 des Algorithmus 800 für den Fall, dass das Getrie
be 208 ein oder mehrere automatisch wählbare Übersetzungsver
hältnisse und/oder ein oder mehrere von Hand wählbare
Übersetzungsverhältnisse umfasst, darstellt. Der Algorithmus
870 wird mit Hilfe der Fig. 35 beschrieben werden, um ver
schiedene Herunterschaltszenarien bezüglich der Kontur C und
Leistungskurve 262 darzustellen. Der Algorithmus 870 beginnt
mit dem Schritt 872, und im Schritt 874 arbeitet der Steuer
computer 202 so, dass er bestimmt, ob EOC größer ist als die
Kontur C, d. h. auf der rechten Seite von dieser liegt. Falls
ja, wird bei der Ausführung des Algorithmuses eine Schleife
zum Schritt 874 zurückgeführt. Falls der Steuercomputer 202 im
Schritt 874 bestimmt, dass EOC nicht größer als die Kontur C
ist, d. h. EOC gleich C bzw. auf C liegt, wird bei der Ausfüh
rung des Algorithmuses mit dem Schritt 876 fortgefahren, in
welchem der Steuercomputer so arbeitet, dass er eine Motor
drehzahl (ESC) bestimmt, bei der die Motordrehzahlbedingungen
die Kontur C kreuzen oder schneiden.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 876 zum
Schritt 878 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er eine Gangstufe (GS) von dem gegenwärtig
eingreifenden Getriebegang zum numerisch nächstniedrigeren
Getriebegang bestimmt. Bei einer Ausführungsform sind die
verschiedenen Gangstufen des Getriebes 208 im Speicher 204
oder in einer ähnlichen Speichereinheit in dem Getriebesteuer
modul 242 abgelegt. Bei einer alternativen Ausführungsform
arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er die verschiedenen
Gangstufen des Getriebes 208 während normaler Schaltvorgänge
periodisch lernt, vorzugsweise indem derartige Stufen als
Funktion der Motor- und Schraubenwellendrehzahl oder durch
andere bekannte Techniken berechnet werden, und dann die ge
lernten Gangstufen im Speicher ablegt. In beiden Fällen arbei
tet der Steuercomputer 202 entsprechend so, dass er im Schritt
878 GS bestimmt, indem er einen gegenwärtig eingelegten Ge
triebegang (vorzugsweise über das Verhältnis von Motordrehzahl
und Schraubenwellendrehzahl oder mittels einer anderen bekann
ten Technik) bestimmt und dann eine entsprechende Gangstufe
zum numerisch nächstniedrigeren Getriebegang aus dem Speicher
ausliest.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird vom Schritt 878 zum
Schritt 880 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er bestimmt, ob die Motorbetriebsbedingungen
(EOC) auf der Leistungskurve, d. h. der Kurve 262 liegen. Falls
ja, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 882
übergegangen, in welchem ein Motordrehzahlschaltpunkt (ESSP)
als Funktion der Motordrehzahl (ESC/HPC), die die Kontur C
schneidet und auf der Leistungskurve liegt, und auch als Funk
tion der Gangstufe (GS) berechnet wird. Bei einer Ausführungs
form, so wie es im Schritt 882 in Fig. 36A dargestellt ist,
ist ESSP = ESC/HPC - 0,5*GS*ESC/HPC. Mit anderen Worten wird der
Motordrehzahlschaltpunkt ESSP gleich der gegenwärtigen Motor
drehzahl ESC/HPC minus der Hälfte der Gangstufe GS mal der ge
genwärtigen Motordrehzahl gesetzt, auch wenn es zur
vorliegenden Erfindung gehört, dass ESSP alternativ als Funk
tion jedes beliebigen Bruchteils von ESC/HPC*GS berechnet werden
kann. In Fällen, in denen es wünschenswert ist, die volle
Leistung zu erhalten, wenn die Motorbetriebsbedingungen (EOC)
auf der Leistungskurve 262 liegen, kann der Schritt 882 bei
spielsweise so abgeändert werden, dass ESSP = ESC/HPC -
GS*ESC/HPC. Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorith
mus vorn Schritt 882 zum Schritt 890 (Fig. 36B) übergegangen.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 880 bestimmt, dass EOC
nicht auf der Leistungskurve 262 liegt, wird bei der Ausfüh
rung des Algorithmus zum Schritt 884 übergegangen, um einen
bevorzugten Motordrehzahlschaltpunkt (ESC - 0,5*GS*ESC) mit
einem Leistungskurvenmotordrehzahlwert ESHPC zu vergleichen, der
einem Motordrehzahlpunkt auf der Leistungskurve 262 ent
spricht, der auf der Trajektorie zwischen dem bevorzugten
Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC - 0,5*GS*ESC) und der Motor
drehzahl ESC auf der Kontur C liegt. Falls der bevorzugte
Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC - 0,5*GS*ESC) größer oder
gleich ESHPC ist, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum
Schritt 886 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er den Motordrehzahlschaltpunkt (ESSP) auf den
bevorzugten Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC - 0,5*GS*ESC)
setzt, der eine Funktion der Motordrehzahl ESC ist, die die
Kontur C schneidet, und außerdem eine Funktion der Gangstufe
(GS) ist. Vorzugsweise ist, wie gerade beschrieben, ESSP = ESC
- 0,5*GS*ESC, so dass der Motordrehzahlschaltpunkt ESSP gleich
der gegenwärtigen Motordrehzahl ESC minus der Hälfte der Gang
stufe GS mal der gegenwärtigen Motordrehzahl gesetzt wird,
auch wenn es klar ist, dass es zur vorliegenden Erfindung
gehört, dass ESSP alternativ als Funktion von jedem beliebigen
Bruchteil von ESC*GS berechnet werden kann. Auf jeden Fall wird
bei der Ausführung des Algorithmus vom Schritt 886 zum Schritt
890 (Fig. 36B) übergegangen.
Wenn der bevorzugte Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC -
0,5*GS*ESC) im Schritt 884 kleiner als ESHPC ist, wird bei der
Ausführung des Algorithmus zum Schritt 888 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 vorzugsweise so arbeitet, dass
er den Motordrehzahlschaltpunkt (ESSP) auf ESHPC setzt. Alterna
tiv kann der Steuercomputer 202 den Motordrehzahlpunktwert
ESSP auf jede gewünschte Motordrehzahl zwischen ESC und ESHP,
die auf der Trajektorie zwischen diesen Werten liegt, setzen.
Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorithmuses vom
Schritt 880 zum Schritt 890 (Fig. 36B) übergegangen.
Von den Schritten 882, 886 und 888 wird jeweils zum Schritt
890 (Fig. 36B) übergegangen, in welchem der Steuercomputer
202 so arbeitet, dass er die Motordrehzahl (ES) überwacht, und
im nachfolgenden Schritt 892 die gegenwärtige Motordrehzahl ES
mit dem berechneten Motordrehzahlschaltpunkt ESSP vergleicht.
Wenn die gegenwärtige Motordrehzahl im Schritt 892 größer als
ESSP ist, wird bei der Ausführung des Algorithmus eine Schlei
fe zum Schritt 890 zurückgeführt. Wenn der Steuercomputer 202
im Schritt 892 jedoch bestimmt, dass die Motordrehzahl nicht
größer als ESSP (und daher mindestens gleich ESSP) ist, wird
bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 894 übergegan
gen.
Wenn der numerisch nächstniedrigere Getriebegang ein automa
tisch wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer
202 im Schritt 894 vorzugsweise so, dass er ein automatisches
Herunterschalten in den numerisch nächstniedrigeren Getriebe
gang unter Verwendung von ein oder mehreren bekannten Techni
ken hierfür bewirkt. Wenn der numerisch nächstniedrigere
Getriebegang andererseits ein von Hand wählbarer Getriebegang
ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 894 vorzugs
weise so, dass er die Motordrehzahl auf ESSP begrenzt, um
dadurch ein Herunterschalten von Hand in den nächstniedrigeren
Getriebegang zu fördern. Bei der Ausführung des Algorithmus
wird vom 894 zum Schritt 896 übergegangen, in welchem der
Algorithmus 870 zum Schritt 814 aus Algorithmus 800 zurück
kehrt.
Nun zu Fig. 35: Dort sind Beispiele des Algorithmuses 800 für
drei verschiedene Herunterschaltszenarien dargestellt, nämlich
für diejenigen, die getrennt die Schritte 882, 886 und 888
umfassen. Gemäß einem ersten Herunterschaltszenario ist der
Motorbetrieb in Fig. 35 so gezeigt, dass er den Pfad 778 zur
Kontur C hin durchläuft, wobei der Steuercomputer 202 im
Schritt 874 so arbeitet, dass er EOC überwacht. Wenn der Mo
torbetrieb die Kontur C erreicht, arbeitet der Steuercomputer
202 im Schritt 876 so, dass er den Motordrehzahlwert ESC be
stimmt, der der Motordrehzahl entspricht, bei der die Motorbe
triebsbedingungen die Kontur C schneiden, nämlich beim Punkt
780. Da die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen EOC nicht
auf der Leistungskurve 262 liegen, arbeitet der Steuercomputer
202 so, dass er den Schritt 884 ausführt und den bevorzugten
Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC -0 ,5*GS*ESC), z. B. am Punkt
784, mit einem Leistungskurvendrehzahlwert ESHPC, z. B. am Punkt
785, vergleicht, der einem Motordrehzahlpunkt auf der Lei
stungskurve 262 entspricht, welcher auf der Trajektorie zwi
schen dem bevorzugten Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC -
0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 787, und dem gegenwärtigen Motor
drehzahlwert ESC, z. B. am Punkt 780, liegt. Da der bevorzugte
Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC -0,5*GS*ESC) kleiner als EHP
ist, d. h. die Motordrehzahl, die dem Punkt 784 entspricht,
kleiner als die Motordrehzahl ist, die dem Punkt 785 ent
spricht, arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 886 so,
dass er den Motordrehzahlschaltpunkt ESSP gemäß der bevorzug
ten Motordrehzahlschaltpunktgleichung ESSP = ESC - 0,5*GS*ESC
berechnet.
Im anschließenden Schritt 890 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er die Motordrehzahl überwacht, während der Motorbe
trieb den Pfad 782 durchläuft. Im Schritt 892 hat der Steuer
computer 202 bestimmt, dass die Motordrehzahl ESSP erreicht
hat, und bei einer Ausführungsform, bei der der numerisch
nächstniedrigere Getriebegang ein automatisch wählbarer Ge
triebegang ist, arbeitet der Steuercomputer im Schritt 894 so,
dass er ein Herunterschalten in den numerisch nächstniedrige
ren Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen Ausführungs
form, bei der der numerisch nächstniedrigere Getriebegang ein
von Hand wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercompu
ter 202 im Schritt 894 so, dass er die Motordrehzahl auf ESSP
begrenzt, z. B. am Punkt 784, um dadurch ein Herunterschalten
von Hand zu fördern. In beiden Fällen folgt, wenn ein Herun
terschalten erfolgt, der Motorbetrieb dem Pfad 786 und 788 zum
Punkt 790, welcher Motorbetriebsbedingungen nach dem Herunter
schalten entspricht, und nach welchem der Motorbetrieb dem
Pfad 792 zur Kontur C für ein weiteres Herunter 47500 00070 552 001000280000000200012000285914738900040 0002010133227 00004 47381schaltszenario
folgt.
Gemäß einem zweiten, in Fig. 35 dargestellten Herunterschalt
szenario ist der Motorbetrieb so gezeigt, dass er den Pfad 766
zur Kontur C hin durchläuft, wobei der Steuercomputer 202 im
Schritt 874 so arbeitet, dass er EOC überwacht. Wenn der Mo
torbetrieb die Kontur C erreicht, arbeitet der Steuercomputer
202 im Schritt 876 so, dass er den Motordrehzahlwert ESC be
stimmt, welcher der Motordrehzahl entspricht, bei der die
Motorbetriebsbedingungen die Kontur C schneiden, nämlich am
Punkt 768. Da die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen EOC
nicht auf der Leistungskurve 262 liegen, arbeitet der Steuer
computer 202 so, dass er den Schritt 884 ausführt und den
gegenwärtigen Motordrehzahlschaltpunktwert (ESC - 0,5*GS*ESC),
z. B. am Punkt 771, mit einem Leistungskurvenmotordrehzahlwert
ESHPC, z. B. am Punkt 772, vergleicht, welcher einem Motordreh
zahlpunkt auf der Leistungskurve 262 entspricht, der auf der
Trajektorie zwischen dem bevorzugten Motordrehzahlschaltpunkt
wert (ESC - 0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 771, und dem gegenwärti
gen Motordrehzahlwert ESC, z. B. am Punkt 768, liegt. Da der
Steuercomputer 202 im Schritt 884 so arbeitet, dass er bei
diesem Szenario bestimmt, dass der bevorzugte Motordrehzahl
schaltpunktwert (ESC - 0,5*GS*ESC), z. B. am Punkt 771, kleiner
als EHP, z. B. am Punkt 772, ist, arbeitet der Steuercomputer
202 im anschließenden Schritt 880 so, dass er den Motordreh
zahlschaltpunkt ESSP gemäß der Motordrehzahlschaltpunktglei
chung ESSP = ESHPC berechnet, was durch den Punkt 772 in Fig.
35 dargestellt ist.
Im anschließenden Schritt 890 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er die Motordrehzahl überwacht, während der Motorbe
trieb den Pfad 770 durchläuft. Im Schritt 892 hat der Steuer
computer 202 bestimmt, dass die Motordrehzahl ESSP erreicht
hat, z. B. am Punkt 772, und bei einer Ausführungsform, bei der
der numerisch nächstniedrigere Getriebegang ein automatisch
wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer im
Schritt 894 so, dass er ein Herunterschalten in den numerisch
nächstniedrigeren Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen
Ausführungsform, bei der der numerisch nächstniedrigere Ge
triebegang ein von Hand wählbarer Getriebegang ist, arbeitet
der Steuercomputer 202 so, dass er die Motordrehzahl auf ESSP
begrenzt, z. B. am Punkt 772, um dadurch ein. Herunterschalten
von Hand zu fördern. In beiden Fällen ist dler Motorbetrieb
nach dem Herunterschalten, falls ein derartiges Herunterschal
ten erfolgt, durch den Punkt 774 in Fig. 35 dargestellt,
wonach der Motorbetrieb dem Pfad 776 zur Kontur C für ein
weiteres Herunterschaltszenario folgt. Es sollte nun klar
sein, dass der Steuercomputer 202 bei diesem Szenario so ar
beitet, dass er den bevorzugten Motordrehzahlschaltpunkt än
dert, wenn der bevorzugte Motordrehzahlschaltpunkt gemäß einer
Rechnung außerhalb der Leistungskurve 262 liegen würde. In
diesem Falle arbeitet der Steuercomputer so, dass er den Mo
tordrehzahlschaltpunkt auf eine Motordrehzahl setzt, die auf
der Leistungskurve 262 liegt.
Gemäß einem dritten, in Fig. 35 dargestellten Hochschaltsze
nario, durchläuft der Motorbetrieb die Leistungskurve 262 von
der rechten Seite her zum Punkt 762. Nachdem der Steuercompu
ter 202 im Schritt 874 bestimmt, dass EOC nicht mehr größer
als die Kontur C ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 880 so, dass er bestimmt, dass die gegenwärtige Motor
drehzahl ESC/HPC, die die Kontur C schneidet, ebenfalls auf der
Leistungskurve 262 liegt, was dem Punkt 762 entspricht. Da der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er im Schritt 880 be
stimmt, dass EOC auf der Leistungskurve 262 liegt, arbeitet
der Steuercomputer 202 im anschließenden Schritt 882 so, dass
er den Motordrehzahlschaltpunkt ESSP als ESC/HPC - 0,5*GS*ESC/HPC
berechnet, was dem Punkt 760 in Fig. 35 entspricht. Im an
schließenden Schritt 890 arbeitet der Steuercomputer 202 so,
dass er die Bewegung der Motordrehzahl zum Punkt 760 hin über
wacht. Im anschließenden Schritt 892 hat der Steuercomputer
202 bestimmt, dass die Motordrehzahl ESSP erreicht hat, z. B.
am Punkt 770, und bei einer Ausführungsform, bei der der nume
risch nächstniedrigere Getriebegang ein automatisch wählbarer
Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer im Schritt 894
so, dass er ein Herunterschalten in den numerisch nächstnied
rigeren Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen Ausfüh
rungsform, bei der der numerisch nächstniedrigere Getriebegang
ein von Hand wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuer
computer 202 im Schritt 894 so, dass er die Motordrehzahl auf
ESSP begrenzt, z. B. am Punkt 760, um dadurch ein Herunter
schalten von Hand zu fördern. In beiden Fällen ist der Motor
betrieb nach dem Herunterschalten, falls ein Herunterschalten
erfolgt, durch den Punkt 764 in Fig. 35 dargestellt. Es ist
klar, dass die Motorbetriebspunkte, die bezüglich Fig. 35
dargestellt und beschrieben wurden, nur beispielhaft gegeben
werden, und dass tatsächliche Motorbetriebspunkte vor und/oder
nach dem Schalten typischerweise durch eine Anzahl von Motor
betriebsbedingungen hinsichtlich der Leistungskurve 262 vorge
geben werden, wobei derartige Motorbetriebsbedingungen
typischerweise die Motorlast und/oder die prozentuale Drossel
klappenöffnung umfassen können, ohne darauf beschränkt zu
sein.
Unter Bezug auf die Fig. 37 bis 40B wird nun eine weitere
Technik zum Steuern eines Verbrennungsmotors gemäß der vorlie
genden Erfindung ausführlich beschrieben. Die Fig. 37 und
38 zeigen Beispiele einer typischen Kurve 262 der Motoraus
gangsleistung gegen die Motordrehzahl, die mit der aus den
Fig. 13 und 26 identisch ist. Der Kurve 262 der Motoraus
gangsleistung gegen die Motordrehzahl überlagert sind eine
Anzahl von bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs-(BSKV)-
Konturen (die gestrichelt gezeichnet sind), wobei die Flächen
zwischen allen diesen BSKV-Konturen sogenannte BSKV-Inseln
definieren, so wie es oben unter Bezug auf Fig. 13 beschrie
ben. Die BSKV-Kontur 264 entspricht allgemein einem Punkt
(oder Bereich) der Motorausgangsleistung/Motordrehzahl an/in
dem der Motor 206 am wirksamsten arbeitet, d. h. an/in dem die
beste Kraftstoffwirtschaftlichkeit erzielt wird. Die zwischen
den BSKV-Konturen 264 und 266 definierte BSKV-Insel entspricht
einem Bereich der Motorausgangsleistung/Motordrehzahl, in
welchem der Motor 206 weniger wirksam als auf der BSKV-Kontur
264 arbeitet, aber wirksamer als unter Motorleistungs-
/Motordrehzahlbedingungen außerhalb dieser Insel. In ähnlicher
Weise entspricht die zwischen den BSKV-Konturen 266 und 268
definierte BSKV-Insel einem Bereich der Motorausgangsleis
tung/Motordrehzahl, in welchem der Motor 206 weniger wirksam
als in der zwischen den BSKV-Konturen 264 und 266 definierten
Insel arbeitet usw.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Motorbetrieb, befin
det er sich erst einmal auf der Leistungskurve 262, in einem
Leistungsbetriebsmodus gesteuert, in welchem Getriebeschalt
punkte bezüglich der Leistungskurve 262 definiert werden, um
eine erhöhte Motorleistungsfähigkeit bereitzustellen. In Fig.
37 ist beispielsweise eine bevorzugte Ausführungsform des
vorliegenden Aspektes der Erfindung gezeigt, bei der sich eine
Kontur C zwischen einer Bedingung niedriger Last und der Lei
stungskurve 262 erstreckt, wobei die Kontur C identisch zu der
in Fig. 31 dargestellten und bezüglich dieser beschriebenen
Kontur ist. In die Fig. 37 weiter eingetragen ist eine ge
strichelte Linie 900, die ein vorbestimmtes Motorlastniveau
anzeigt (z. B. 90% Motorlast, auch wenn andere Motorlastpro
zentwerte denkbar sind), und auf der Leistungskurve 262 sind
zwei Motorbetriebspunkte 902 und 904 dargestellt. Der Punkt
904 befindet sich auf der Leistungskurve 262 bei einer Motor
drehzahl, die einer festgesetzten oder Regelmotordrehzahl
entspricht, so wie dieser Begriff im Fachgebiet bekannt ist,
und der Punkt 902 befindet sich auf der Leistungskurve bei
einer Motordrehzahl, die kleiner als die festgesetzte oder
Regeldrehzahl ist. Die Fig. 38 zeigt hingegen eine identische
Leistungskurve mit den Punkten 902 und 904 darauf, wo aber die
Kontur C und die Motorlastlinie 900 weggelassen wurden.
Zur vorliegenden Erfindung gehören mindestens zwei unter
schiedliche Techniken zum Steuern oder Bewirken des Getriebe
gangschaltens in einem Leistungsbetriebsmodus. In Fig. 37 ist
eine erste Technik dargestellt, bei der das Getriebegangschal
ten vorzugsweise in einem Wirtschaftlichkeitsbetriebsmodus um
die Kontur C gemäß einer der oben unter Bezug auf die Fig.
31 bis 36 beschriebenen Technik gesteuert oder bewirkt wird,
solange der Motorbetrieb unterhalb des vorbestimmten Motor
lastwerts 900 (oder alternativ eines vorbestimmten Werts der
prozentualen Drosselklappenöffnung) gehalten wird. Oberhalb
des vorbestimmten Motorlastwerts (oder des vorbestimmten Werts
der prozentualen Drosselklappenöffnung) 900 wird das Getriebe
gangschalten in einem Leistungsmodus auf der Leistungskurve
262 zwischen den Punkten 902 und 904 gesteuert oder bewirkt.
Eine zweite, alternative Technik zum Steuern oder Bewirken des
Getriebegangschaltens in einem Leistungsbetriebsmodus ist in
Fig. 38 dargestellt, wobei das Getriebegangschalten während
des Motorbetriebs unterhalb der Leistungskurve 262 vorzugswei
se gemäß Standardschaltroutinen oder -praktiken ausgeführt
wird, und wobei das Getriebegangschalten in einem Leistungsmo
dus zwischen den Punkten 902 und 904 gesteuert wird, wenn der
Motorbetrieb sich auf der Leistungskurve 262 befindet.
Durch das Steuern der Schaltpunkte eines oder mehrerer automa
tischer Getriebegänge ist die Ausführungsform aus den Fig.
37 bis 40B auf Systeme anwendbar, bei denen das Getriebe 208
eine Anzahl von automatisch wählbaren Gängen umfasst. Bei
derartigen Ausführungsformen umfasst das Getriebe 208 typi
scherweise ein Getriebesteuermodul 242 mit einem Hilfssteuer
computer, der über eine Kommunikationsdatenverbindung 244 mit
dem Steuercomputer 202 verbunden ist, wie es oben unter Bezug
auf Fig. 12 beschrieben wurde. In derartigen Systemen können
Algorithmen zum Steuern der Getriebeschaltpunkte daher entwe
der durch den Steuercomputer 202 oder durch den Hilfssteuer
computer in dem Getriebesteuermodul 242 ausgeführt werden,
wobei die beiden Computer Informationen in bekannter Weise
über die Datenverbindung 242 austauschen können. Bei einer
Ausführungsform kann der Hilfssteuercomputer in dem Getriebe
steuermodul 242 beispielsweise Algorithmen zum Steuern der
Schaltpunkte der automatisch wählbaren Gänge des Getriebes 208
in einem Leistungsbetriebsmodus ausführen, wobei diese Algo
rithmen nachfolgend ausführlicher unter Bezug auf die Fig.
39 und 40A bis 40B beschrieben werden, und wobei jegliche
Daten oder andere Informationen, die der Steuercomputer 202
benötigt, von dem Hilfssteuercomputer in dem Getriebesteuermo
dul 242 über die Kommunikationsdatenverbindung 244 erhalten
oder ausgesandt werden können. Alternativ kann der Steuercom
puter 202 derartige Algorithmen ausführen, bei denen von dem
Hilfssteuercomputer in dem Getriebesteuermodus 242 benötigte
Daten oder weitere Informationen durch den Steuercomputer 202
über die Kommunikationsdatenverbindung 244 erhalten oder aus
gesendet werden können.
Nun zu Fig. 39: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das eine
bevorzugte Ausführungsfarm eines Softwarealgorithmuses 920 zum
Steuern der Schaltpunkte eines automatischen Getriebes in
einem Leistungsmodus zwischen den Punkten 902 und 904 und/oder
zum Begrenzen der Motordrehzahl zum Zwecke des Bewirkens eines
Schaltens von Hand zwischen den Punkten 902 und 904 gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt. Auch wenn der Algorithmus 920
nachfolgend so beschrieben werden wird, dass er durch den
Steuercomputer 202 ausgeführt wird, ist es klar, dass der
Algorithmus 920 alternativ durch den Hilfssteuercomputer in
dem Getriebesteuermodul 242 ausgeführt werden kann, falls es
einen solchen gibt, wie oben beschrieben wurde. Auf jeden Fall
beginnt der Algorithmus 920 mit dem Schritt 922, und im
Schritt 924 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er die
Motorbetriebsbedingungen (EOC) bestimmt, vorzugsweise so, wie
es oben unter Bezug auf die Schritte 306 des Algorithmus 300
(Fig. 14) und 330 des Algorithmuses 300' (Fig. 24) beschrie
ben wurde. Im anschließenden Schritt 926 arbeitet der Steuer
computer 202 so, dass er EOC mit der Leistungskurve (HPC) 262
vergleicht. Wenn der Steuercomputer im Schritt 926 bestimmt,
dass EOC kleiner als die Leistungskurve 262 ist, was anzeigt,
dass der Motorbetrieb innerhalb der Grenze 262 der Leistungs
karte auftritt, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum
Schritt 928 übergegangen, in welchem eine Motordrehzahlschalt
punkt-(ESSP)-Routine ausgeführt wird.
Zwei bevorzugte Ausführungsformen einer derartigen Routine
sind in den Fig. 40A und 40B dargestellt, wobei derartige
Routinen den in Fig. 37 bzw. 38 dargestellten Ausführungsfor
men entsprechen, wenn der Motorbetrieb unterhalb der Lei
stungskurve 262 liegt. In Fig. 40A ist beispielsweise ein
Flussschaubild gezeigt, das eine bevorzugte Ausführungsform
eines Softwarealgorithmuses 950 zum Ausführen des Schritts 928
aus Fig. 39 gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Der
Algorithmus 950 entspricht der in Fig. 37 gegebenen graphi
schen Darstellung, und Fig. 37 wird daher verwendet, um die
Betriebsweise des Algorithmus 950 darzustellen und zu be
schreiben. Auf jeden Fall beginnt der Algorithmus 950 mit dem
Schritt 952, und im Schritt 954 arbeitet der Steuercomputer
202 so, dass er wie zuvor abermals EOC bestimmt und EOC mit
einem vorbestimmten Prozentwert X% für die Motorlast oder
Drosselklappenöffnung, d. h. der gestrichelten Linie 900 aus
Fig. 37 im Schritt 956 vergleicht. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform ist X = 90, auch wenn es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass X jede Ganzzahl zwischen 0 und 100 sein
kann. Auf jeden Fall wird, wenn der Steuercomputer 202 im
Schritt 956 bestimmt, dass EOC kleiner oder gleich X% ist, bei
der Ausführung des Algorithmus zum Schritt 958 übergegangen,
in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er den
Algorithmus 800 (Fig. 32) oder eine andere Routine zum Steu
ern und/oder Bewirken der Getriebeschaltpunkte ausführt. Vor
zugsweise wird der Algorithmus 800 im Schritt 958 so
ausgeführt, dass die Getriebeschaltpunkte bezüglich der in
Fig. 37 gezeigten und oben beschriebenen Kontur C gesteuert
und/oder bewirkt werden. Wenn der Steuercomputer 202 im
Schritt 956 bestimmt, dass EOC größer ist als X%, wird bei der
Ausführung des Algorithmuses zum Schritt 960 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er angibt,
dass EOC wirklich auf der Leistungskurve 262 liegt, so dass
vom Schritt 926 des Algorithmuses 920 zur nachfolgenden Aus
führung des "NEIN"-Zweiges übergegangen wird. Auf jeden Fall
wird bei der Ausführung des Algorithmuses sowohl vom Schritt
958 als auch 960 zum Schritt 962 übergegangen, in welchem der
Algorithmus 950 zum Schritt 928 des Algorithmus 920 zurück
kehrt.
Nun zu Fig. 40B: Dort ist beispielsweise ein Flussschaubild
gezeigt, das eine weitere Ausführungsform eines Softwarealgo
rithmus 970 zum Ausführen des Schrittes 928 aus Fig. 39 gemäß
der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Algorithmus 970 ent
spricht der in Fig. 38 gezeigten graphischen Darstellung, und
Fig. 38 wird daher verwendet, um die Betriebsweise des Algo
rithmuses 970 darzustellen und zu beschreiben. Auf jeden Fall
beginnt der Algorithmuses 970 mit dem Schritt 972, und im
Schritt 974 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er
Schaltpunkte zumindest irgendwelcher automatisch wählbarer
Getriebegänge gemäß Standardlogiken steuert. Dieses Szenario
ist in Fig. 38 dargestellt, wobei unterhalb der Leistungskur
ve 262 keine Schaltpunktsteuerung gezeigt ist. Bei der Ausfüh
rung des Algorithmus wird vom Schritt 974 zum Schritt 976
übergegangen, in welchem der Algorithmus 970 zum Schritt 928
des Algorithmus 920 zurückkehrt.
Nun wieder zu Fig. 39: Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt
926 bestimmt, dass EOC nicht unter der Leistungskurve 262 und
daher auf der Leistungskurve 262 liegt, wird bei der Ausfüh
rung des Algorithmus zum Schritt 930 übergegangen, in welchem
der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er die Motordrehzahl
(ES) bestimmt, vorzugsweise mittels des Motordrehzahlsensors
218 (Fig. 12). Im anschließenden Schritt 932 arbeitet der
Steuercomputer 202 so, dass er bestimmt, ob ES ansteigt oder
sonstwie der festgesetzten oder Regelmotordrehzahl ESGS gleich
ist. Falls ja, wird bei der Ausführung des Algorithmuses zum
Schritt 934 übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so
arbeitet, dass er bestimmt, ob ES kleiner als ESGS ist. Falls
ja, steigt die Motordrehzahl an, ist aber noch nicht der Re
geldrehzahl ESGS gleich, und bei der Ausführung des Algorithmus
wird demzufolge eine Schleife zum Schritt 924 zurückgeführt.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 934 jedoch bestimmt,
dass ES nicht kleiner als ESGS ist und daher mindestens gleich
ESGS ist, wird bei der Ausführung des Algorithmus zum Schritt
936 übergegangen. Bei einer Ausführungsform, bei der der nume
risch nächsthöhere Getriebegang ein automatisch wählbarer
Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer 936 im Schritt
so, dass er ein Hochschalten in den numerisch nächsthöheren
Getriebegang bewirkt. Bei einer alternativen Ausführungsform,
bei der der numerisch nächsthöhere Getriebegang ein von Hand
wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im
Schritt 936 so, dass er die Motordrehzahl auf ESGS begrenzt,
z. B. auf den Punkt 904 in den Fig. 37 oder 38, um dadurch
ein Hochschalten von Hand zu fördern.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 932 bestimmt, dass die
Motordrehzahl ES weder ansteigt, noch gleich der Regeldrehzahl
ESGS ist, wird davon ausgegangen, dass die Motordrehzahl sinkt,
und bei der Ausführung des Algorithmus wird zum Schritt 938
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er eine Gangstufe (GS) des Getriebes 208 unter Verwendung
irgendeiner der oben beschriebenen Techniken oder irgendeiner
anderen hierfür bekannten Technik bestimmt. Im anschließenden
Schritt 940 arbeitet der Steuercomputer so, dass er einen
Motordrehzahlschaltpunkt (ESSP) als Funktion der Regeldrehzahl
ESGS und der Gangstufe GS bestimmt. Bei einer Ausführungsform,
wie es als Schritt 940 in Fig. 39 dargestellt ist, arbeitet
der Steuercomputer 202 so, dass er ESSP gemäß der Gleichung
ESSP = ESGS - GS*ESGS berechnet, auch wenn es zur vorliegenden
Erfindung gehört, ESSP sonstwie als jeden gewünschten Bruch
teil von GS*ESGS zu berechnen. Auf jeden Falll wird bei der
Ausführung des Algorithmuses vom Schritt 940 zum Schritt 942
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 942 so arbeitet,
dass er die Motordrehzahl ES mit dem berechneten Motordreh
zahlschaltpunkt ESSP vergleicht. Wenn die Motordrehzahl ES im
Schritt 942 größer als ESSP ist, wird bei der Ausführung des
Algorithmuses eine Schleife zum Schritt 922 zurückgeführt.
Wenn der Steuercomputer 202 im Schritt 942 jedoch bestimmt,
dass die Motordrehzahl ES nicht kleiner als ESSP und dafür
mindestens gleich ESSP ist, wird bei der Ausführung des Algo
rithmuses zum Schritt 944 übergegangen. Bei einer Ausführungs
form, bei der der numerisch nächstniedrigere Getriebegang ein
automatisch wählbarer Getriebegang ist, arbeitet der Steuer
computer im Schritt 944 so, dass er ein Herunterschalten in
den numerisch nächstniedrigeren Getriebegang bewirkt. Bei
einer alternativen Ausführungsform, bei der der numerisch
nächstniedrigere Getriebegang ein von Hand wählbarer Getriebe
gang ist, arbeitet der Steuercomputer 202 im Schritt 944 so,
dass er die Motordrehzahl auf ESGS begrenzt, z. B. auf den Punkt
902 in Fig. 37 oder 38, um dadurch ein Herunterschalten von
Hand zu fördern.
Bei der Ausführung des Algorithmuses wird von den Schritten
928, 936 und 944 zum Schritt 946 übergegangen, in welchem bei
der Ausführung des Algorithmus 920 zu der ihn aufrufenden
Routine zurückgekehrt wird. Alternativ kann der Algorithmus
920 so abgeändert werden, dass von den Schritten 928, 936 und
944 eine Schleife zum Schritt 924 für eine kontinuierliche
Ausführung des Algorithmus 920 führt. Die Fachleute werden
erkennen, dass in dem Falle, dass das Getriebe 208 ein konti
nuierlich veränderliches Getriebe ist, die Schritte 930 bis
944 durch einen einzelnen Schritt ersetzt werden können, indem
der Steuercomputer 202 dazu gebracht wird, das kontinuierlich
veränderliche Getriebe in bekannter Weise zu steuern, um die
Motordrehzahl auf Spitzenleistung zu halten.
Nun zu Fig. 41: Dort ist ein Flussschaubild gezeigt, das
einen weiteren Algorithmus 300" darstellt, der verwendet
werden kann, um den Hauptmotorsteueralgorithmus 300 aus Fig.
14 zu ersetzen, wobei der Algorithmus 300" eine Verbesserung
dahingehend umfasst, dass bestimmt wird, wann die Motorsteuer
routine (EC) der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird und
wann die Routine ausgeschaltet wird, und daher Standardmotor
betrieb bereitgestellt wird. Der Algorithmus 300" aus Fig.
41 gleicht dem Algorithmus 300 aus Fig. 14 in vieler Hin
sicht, und es werden daher zum Kennzeichnen gleicher Schritte
gleiche Bezugszahlen verwendet. Es sind daher beispielsweise
die Schritte 302, 304 und 314 bis 318 des Algorithmuses 300"
mit denselben Schritten aus Algorithmus 300 identisch, und aus
Gründen der Kürze der Darstellung wird daher hier auf eine
ausführliche Beschreibung derselben verzichtet. Es sei jedoch
angemerkt, dass bei der Ausführung des Schrittes 304 der Steu
ercomputer 202 so arbeitet, dass er die Information über die
Last-/Motordrehzahlgrenze gemäß irgendeiner oder mehreren der
oben unter Bezug auf die Fig. 13, 15 bis 16 und 26 bis 29
beschriebenen Techniken bestimmt. Ferner kann bei der Ausfüh
rung des Schrittes 314 der Steuercomputer 202 so arbeiten,
dass er eine Motorsteuerung gemäß einer oder mehrerer der oben
unter Bezug auf die Fig. 17A bis 18B und 30 beschriebenen
Techniken ausführt. Außerdem arbeitet bei der Ausführung des
Schrittes 316 der Steuercomputer 202 vorzugsweise so, dass er
eine Routine zum Aufheben der Motorsteuerung gemäß dem in den
Fig. 19A bis 19C dargestellten Flussschaubild ausführt, nur
mit der Ausnahme, dass die Schritte 532 bis 538 desselben
vorzugsweise weggelassen werden, weil der Algorithmus 300"
eine Strategie umfasst, die den Straßenanstieg berücksichtigt.
Auf jeden Fall wird anders als beim Algorithmus 300 beim Algo
rithmus 300" aus Fig. 41 vom Schritt 304 zum Schritt 980
übergegangen, in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet,
dass er eine Motordrehzahlbestimmungsroutine ausführt. Eine
bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Routine wird nach
folgend unter Bezug auf die Fig. 42A und 42B beschrieben
werden. Die Motordrehzahlbestimmungsroutine aus Schritt 980
gibt vorzugsweise zwei Werte aus, nämlich einen geschätzten
Wert für die Motordrehzahl (EET) und einen tatsächlichen Wert
für die Motordrehzahl (AET). Im anschließenden Schritt 982
arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er AET mit EET ver
gleicht. Wenn AET kleiner oder gleich EET ist, wird bei der
Ausführung des Algorithmus zum Schritt 314 übergegangen, in
welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er irgendeine
der oben beschriebenen Motorsteuerroutinen (EC) ausführt. Wenn
der Steuercomputer 202 im Schritt 982 jedoch bestimmt, dass
AET größer als EET ist, wird bei der Ausführung des Algo
rithmuses zum Schritt 315 übergegangen, in welchem der Steuer
computer 202 so arbeitet, dass er die EC-Routine ausschaltet.
Nun zu den Fig. 42A und 42B: Dort ist ein Flussschaubild
gezeigt, das eine bevorzugte Ausführungsform eines Softwareal
gorithmus 1000 zum Ausführen der Motordrehzahlbestimmungsrou
tine aus Schritt 980 des Algorithmus 300" gemäß der vorlie
genden Erfindung darstellt. Vorzugsweise ist der Algorithmus
300" durch den Steuercomputer 202 ausführbar und wird nach
folgend als solcher beschrieben, auch wenn es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass alternativ der Hilfssteuercomputer in
dem Getriebesteuermodul 242 den Algorithmus 300" ausführen
kann, wobei der Hilfssteuercomputer dann so ausgelegt ist,
dass er, wie oben beschrieben, Daten und weitere Informationen
über die Kommunikationsdatenverbindung 244 mit dem Steuercom
puter 202 austauscht. Auf jeden Fall beginnt der Algorithmus
1000 mit dem Schritt 1002, und im Schritt 1004 arbeitet der
Steuercomputer 202 so, dass er die Motordrehzahl ES, vorzugs
weise mittels des Motordrehzahlsensors 218, und die Fahrzeug
geschwindigkeit, vorzugsweise mittels des Sensors 230,
bestimmt (in Fig. 12 gezeigt). Im anschließenden Schritt 1006
arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er das Fahrzeugge
wicht (M) bestimmt. Bei einer Ausführungsform arbeitet der
Steuercomputer 202 so, dass er den Schritt 1006 ausführt,
indem er einen Fahrzeuggewichtswert aus dem Speicher abruft.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Standardfahrzeuggewicht
vorzugsweise im Speicher 204 abgelegt, wobei dieser Wert mit
tels der Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258 eingestellt oder
"angepasst" werden kann. Bei einer alternativen Ausführungs
form kann der Steuercomputer 202 einen Fahrzeuggewichtabschät
zungsalgorithmus umfassen, mittels welchem eine Abschätzung
für das Fahrzeuggewicht erhalten werden kann. In beiden Fällen
wird bei der Ausführung des Algorithmuses vom Schritt 1006 zum
Schritt 1008 übergegangen.
Im Schritt 1008 arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er eine
Luftwiderstandskraft (FAERO) bestimmt, vorzugsweise als Funktion
der Fahrzeuggeschwindigkeit VS. Bei einer Ausführungsform wird
die Luftwiderstandskraft im Schritt 1008 gemäß der Gleichung FAERO
= 0,5*ρ*A*KAERO*VS2 berechnet, wobei ρ die Luftdichte ist, A die
Frontfläche des Fahrzeugs ist und KAERO ein Luftwiderstandskoeffi
zient ist. Vorzugsweise werden ρ, A und KAERO im Speicher 204 als
Konstanten abgelegt, wobei einer oder mehrere dieser Werte mit
tels der Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258 angepasst werden
können, und wobei Beispielswerte für diese Konstanten sind:
ρ = 1,202 kg/m3, A = 10,968 m2 und KAERO = 0,646. Es ist jedoch klar,
dass die Luftwiderstandskraft FAERO im Schritt 1008 alternativ
gemäß einer oder mehrerer bekannter Gleichungen hierfür berechnet
werden kann, und dass jede derartige alternative Berechnungsme
thode in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen soll.
Im anschließenden Schritt 1010 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er eine Rollwiderstandskraft (FROLL) berechnet, vor
zugsweise als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und des
Fahrzeuggewichts M. Bei einer Ausführungsform wird die Rollwi
derstandskraft im Schritt 1010 gemäß der Gleichung FROLL = (KSTAT
+ KDYN*VS)*M berechnet, wobei KSTAT ein Koeffizient für den sta
tischen Rollwiderstand und KDYN ein Koeffizient für den dynami
schen Rollwiderstand ist. Vorzugsweise werden KSTAT und KDYN im
Speicher 204 als Konstanten abgelegt, wobei diese beiden Werte
mittels der Wartungs-/Rekalibrierungseinheit 258 angepasst
werden können, und wobei Beispielswerte für diese Konstanten
sind: KSTAT = 0,042 N/kg, KDYN = 0,000899 (N*Sek)/(m*kg) und
M = 80000 lbs. Es ist jedoch klar, dass die Rollwiderstands
kraft FROLL im Schritt 1010 alternativ gemäß einer oder mehreren
anderen bekannten Gleichungen hierfür berechnet werden kann,
und dass jede derartige alternative Berechnungsmethode in den
Bereich der vorliegenden Erfindung fallen soll.
Im anschließenden Schritt 1012 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er eine Kraftübertragungswiderstandskraft (FPT) be
rechnet, vorzugsweise als Funktion von zumindest der Motor
drehzahl Es. Bei einer Ausführungsform wird die Kraftübertra
gungswiderstandskraft im Schritt 1012 berechnet, indem
Widerstandskräfte aufgrund der Verwendung von Motorzubehör wie
auch mechanische Störungen bei der Kraftübertragung, darunter
Reibung (z. B. im Lager, an der Dichtfläche etc.), Getriebekäm
men, Durchdrehen, Bewegung des Öls und Ablenkung durch den
Wind berücksichtigt werden. Die Fachleute werden erkennen,
dass der Term betreffend die Kraftübertragungswiderstandskraft
gemäß einer Anzahl bekannter Techniken berechnet werden kann
und irgendeine Anzahl von gewünschten Termen umfassen kann,
die irgendeine Anzahl von Motorzubehörteilen und/oder mechani
schen Kraftübertragungsbauteilen entsprechen. Beispielsweise
benötigt die Lichtmaschine eine von der Motordrehzahl unabhän
gige Leistung, während die Verluste des Ventilators zur Motor
kühlung umgekehrt proportional zu ES3 sind, die Verluste bei
der Luftklimatisierung, wenn eine Klimaeinrichtung aktiviert
ist, sind umgekehrt proportional zu ES2, die Verluste bei der
Hilfskraftlenkung sind umgekehrt proportional zu ES2 usw.
Vorzugsweise sind alle derartigen Parameter im Speicher 204
als Konstanten abgelegt, wobei einer oder mehrerer dieser
Werte mittels der Wartungs-/Rekalibrierungseinrichtung 258
angepasst werden kann/können. Es ist jedoch klar, dass die
Kraftübertragungswiderstandskraft FPT im Schritt 1012 gemäß
einer oder mehrerer Gleichungen hierfür berechnet werden kann,
und dass alle derartigen Berechnungsmethoden in den Bereich
der vorliegenden Erfindung fallen sollen.
Im anschließenden Schritt 1014 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er eine Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs
(FSTEIGUNG) berechnet, vorzugsweise als Funktion des Fahrzeugge
wichts M und des Winkels θ. Bei einer Ausführungsform wird die
Straßenanstiegswiderstandskraft im Schritt 1014 gemäß der
Gleichung FSTEIGUNG = M*g*sin (θ) berechnet, wobei q die Beschleu
nigungskonstante von 9,8 m/s2 ist und wobei 0 der durch den
Arkustangens der angenommenen Steigung gegebene Winkel ist.
Bei einer Ausführungsform wird eine Steigung von 1,5% und
M = 80000 lbs verwendet, auch wenn diese beiden Werte mittels
der Wartungs-/Rekalibrierungseinrichtung 258 angepasst werden
können. Es ist jedoch klar, dass die Straßenanstiegswider
standskraft FSTEIGUNG im Schritt 1014 alternativ gemäß einer oder
mehrerer anderer bekannter Gleichungen hierfür berechnet wer
den kann, und dass jede derartige alternative Berechnungs
strategie in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen
soll.
Im anschließenden Schritt 1016 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er einen Fahrzeugwiderstand aufgrund der Beschleuni
gungskraft (FACCEL), vorzugsweise als Funktion der Fahrzeugge
schwindigkeit VS und des Fahrzeuggewichts M. Bei einer
Ausführungsform wird der Fahrzeugwiderstand aufgrund der Be
schleunigungskraft im Schritt 1016 gemäß der Gleichung FACCEL =
Mi*VS, wobei Mi die Masse an den Reifen aufgrund von Trägheit
ist, und wobei Mi = [(MR2) + (Ie*GR2*RAR2)]/R2. In dieser
Gleichung ist M das Fahrzeuggewicht, R der Radius der Reifen,
Ie die Motorträgheit, GR das Getriebeübersetzungsverhältnis
und RAR das Hinterachsenverhältnis. Vorzugsweise sind R, RAR
und Ie im Speicher 204 als Konstanten abgelegt, wobei alle
diese Werte mittels der Wartungs-/Rekalibrierungseinrichtung
258 eingestellt werden können, und wobei Beispielswerte für
die Konstanten R = 0,496 bei 514 Umdrehungen/Meile, Ie = 2,85 kg*m2
und M = 80000 lbs sind. Das Übersetzungsverhältnis GR
wird vorzugsweise wie im Fachgebiet bekannt als Verhältnis der
Motordrehzahl ES und der Fahrzeuggeschwindigkeit VS berechnet,
auch wenn es zur vorliegenden Erfindung gehört, das Überset
zungsverhältnis GR mittels einer oder mehrerer anderer bekann
ten Techniken zu bestimmen. Es ist jedoch klar, dass der Fahr
zeugwiderstand aufgrund der Beschleunigungskraft FACCEL im
Schritt 1016 alternativ gemäß einer oder mehrerer anderer
bekannter Gleichungen hierfür berechnet werden kann, und dass
jede derartige alternative Berechnungsmethode in den Bereich
der vorliegenden Erfindung fallen soll.
Nun zu Fig. 42B: Bei der Ausführung des Algorithmuses wird
vom Schritt 1016 zum Schritt 1018 übergegangen, in welchem der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er ein geschätztes Ach
sendrehmoment (EAT), welches einem Widerstandsdrehmoment an
der Fahrzeugachse entspricht, als Summe sämtlicher obiger
Widerstandskräfte FAERO, FROLL, FPT, FSTEIGUNG und FACCEL berechnet. Im
anschließenden Schritt 1020 arbeitet der Steuercomputer 202
so, dass er einen Gesamtantriebsstrangverringerungsterm (ODR)
berechnet, welcher der Drehmomentverringerung über den gesam
ten Antriebsstrang entspricht. Bei einer Ausführungsform, bei
der der Fahrzeugantriebsstrang ein einziges Getriebe umfasst,
das an einem Ende mit einem Verbrennungsmotor und an einem
entgegengesetzten Ende mit einer Fahrzeugachse verbunden ist
(siehe Fig. 12) wird die Gesamtantriebsstrangverringerung
(ODR) vorzugsweise mittels der Gleichung ODR = GR*RAR berech
net, wobei GR das Getriebeübersetzungsverhältnis ist und RAR
das Hinterachsenverhältnis ist. Die Fachleute werden erkennen,
dass der Fahrzeugantriebsstrang alternativ weitere Antriebs
strangbauteile umfassen kann, zu denen ein oder mehrere Ge
triebe usw. gehören, und dass die den
Gesamtantriebsstrangverringerungsterm (ODR) definierende Glei
chung infolgedessen aussehen wird. Es ist beabsichtigt, dass
alle derartigen alternativen Antriebsstrangstrukturen in den
Bereich der vorliegenden Erfindung fallen sollen.
Auf jeden Fall wird bei der Ausführung des Algorithmuses vom
Schritt 1020 zum Schritt 1022 übergegangen, in welchem der
Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er ein geschätztes Motor
drehmoment (EET), welches einem vom Motor 206 (Fig. 12) er
fahrenen Gesamtwiderstandsdrehmoment entspricht, als Funktion
des geschätzten Achendrehmoments EAT und des Gesamtantriebs
strangsverringerungswerts ODR berechnet. Bei einer Ausfüh
rungsform ist EET = EAT/ODR, auch wenn es zur vorliegenden
Erfindung gehört, dass EET mittels anderer bekannter Techniken
hierfür berechnet werden kann. Bei der Ausführung des Algo
rithmuses wird vom Schritt 1022 zum Schritt 1024 übergegangen,
in welchem der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er mittels
bekannter Techniken einen Wert (CF) für die gegenwärtige
Kraftstoffzufuhr und einen Wert (MF) für die maximale Kraft
stoffzufuhr berechnet. Im anschließenden Schritt 1026 arbeitet
der Steuercomputer 202 so, dass er ein tatsächliches Motoraus
gangsdrehmoment (AET) unter Verwendung wohlbekannter Gleichun
gen als Funktion von CF und MF berechnet. Im anschließenden
Schritt 1028 kehrt der Algorithmus 1000 zum Schritt 980 des
Algorithmus 300" zurück.
Gemäß der in den Fig. 41 bis 42B dargestellten Vorgehens
weise arbeitet der Steuercomputer 202 so, dass er eine Gesamt
widerstandskraft am Motor (EET) sowie ein tatsächliches
Motorausgangsdrehmoment (AET) berechnet und diese beiden Werte
miteinander vergleicht, um zu bestimmen, ob die Motorsteuer
routine der vorliegenden Erfindung durchzuführen ist. Wenn AET
kleiner oder gleich EET ist, arbeitet der Motor 206 nicht
ausreichend stark, und daher wird die Motorsteuerroutine der
vorliegenden Erfindung ausgeführt. Wenn EET jedoch größer als
AET ist, zeigt dies an, dass das Fahrzeug Arbeit leistet und
einen stärkeren Anstieg entlangfährt als es in den vorangegan
genen Berechnungen angesetzt wurde (z. B. 1,5%). In diesem
Falle besteht ein reelles Bedürfnis nach Motorausgangsleis
tung, und der Steuercomputer 202 arbeitet entsprechend so,
dass er die Motorsteuerroutine der vorliegenden Erfindung
ausschaltet und für einen Standardmotorbetrieb sorgt.
Auch wenn die Erfindung in den obigen Zeichnungen und der
obigen Beschreibung ausführlich dargestellt und beschrieben
wurde, ist dieses als prinzipiell erläuternd und nicht ein
schränkend zu betrachten, wobei klar ist, dass nur die bevor
zugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, und
dass sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die unter die
Grundidee der Erfindung fallen, geschützt werden sollen. Bei
spielsweise wurde der Steuercomputer 20' in den in den Fig.
1 bis 11 dargestellten Ausführungsformen so dargestellt und
beschrieben, dass er die Motordrehzahl und die Motor- (oder
Fahrzeug-)Beschleunigung mittels eines Kraftstoffbegrenzungs
werts FL steuert, auch wenn es zur vorliegenden Erfindung
gehört, dass der Steuercomputer 20' alternativ so ausgelegt
sein kann, dass er die Motordrehzahl und die Motor- (oder
Fahrzeug-)Beschleunigung mittels eines Motordrehzahlbegren
zungswerts steuert, wobei einige der unter Bezug auf Fig. 7
beschriebenen Konzept verwendet werden. Entsprechend könnte,
auch wenn der Steuercomputer 20" so dargestellt und beschrie
ben wurde, dass er die Motordrehzahl und die Motor- (oder
Fahrzeug-)Beschleunigung mittels eines Motordrehzahlbegren
zungswertes ESL berechnet, der Steuercomputer 20" alternativ
so ausgelegt sein, dass er die Motordrehzahl und Motor- (oder
Fahrzeug-)Beschleunigung mittels eines Kraftstoffbegrenzungs
werts FL unter Verwendung einiger der unter Bezug auf Fig. 3
beschriebenen Konzepte steuert. In beiden Fällen arbeitet der
Steuercomputer aus den Fig. 1 bis 11 letztlich so, dass er
den Motorbetrieb mittels der Steuerung des Signals für die
geforderte Kraftstoffzufuhr steuert. Die Fachleute werden
erkennen, dass eine beliebige Vielzahl bekannter Techniken
verwendet werden kann, um die Motorsteuerkonzepte der vorlie
genden Erfindung zu verwirklichen, wobei der wesentliche Punkt
bei sämtlichen derartigen Techniken nicht in den Einzelheiten
der Techniken selber liegt, sondern in ihrer Fähigkeit, die
Motorsteuerkonzepte der vorliegenden Erfindung zu verwirkli
chen. Um ein weiteres Beispiel zu geben: Bei Ausführungsfor
men, in denen das Getriebe 208 ein Getriebesteuermodul 242 mit
einem Hilfscomputer umfasst, der so arbeitet, dass er den
Betrieb des Getriebes 208 elektronisch steuert, und bei dem
der Steuercomputer 202 so arbeitet, dass er einen Motorbetrieb
außerhalb des Bereichs U für den unerwünschten Motorbetrieb
fördert oder aufrechterhält, gehört es zur vorliegenden Erfin
dung, dass der Steuercomputer 202 in derartigen Fällen so
ausgelegt sein kann, dass er über die Datenverbindung 244 eine
oder mehrere Nachrichten, die den begrenzten Motorbetrieb
kennzeichnen, zum Hilfscomputer sendet. Der Hilfscomputer
antwortet dann vorzugsweise auf eine derartige Nachricht oder
derartige Nachrichten so, dass auf ihrer Grundlage die automa
tischen Getriebeschaltpunkte bestimmt. In einem besonderen
Beispiel für diese Vorgehensweise kann der Steuercomputer 202
gemäß einer Ausführungsform der Motorsteuerroutine der vorlie
genden Erfindung (z. B. Schritt 316 des Algorithmuses 300,
Schritt 330 des Algorithmus 300' oder Schritt 316 des Algo
rithmus 300") die Motordrehzahl auf Motordrehzahlen außerhalb
des Bereichs U für unerwünschten Motorbetrieb begrenzen. In
derartigen Fällen arbeitet der Steuercomputer 202 vorzugsweise
so, dass er über die Datenverbindung 244 eine Nachricht zum
Getriebesteuermodul 242 aussendet, wobei die Nachricht die
Information umfasst, dass die Motordrehzahl gegenwärtig be
grenzt ist und dass nicht zugelassen werden wird, dass die
Motordrehzahl eine aufgrund der gegenwärtigen Motorbetriebsbe
dingungen (z. B. gegenwärtigen Motorlast, der prozentualen
Drosselklappenöffnung etc.) bestimmte Motordrehzahl zu über
schreiten. Der Hilfscomputer in dem Getriebesteuermodul 242
arbeitet in derartigen Fällen vorzugsweise so, dass er seine
gegenwärtige Vorgehensweise zur Bestimmung eines Getriebe
schaltpunktes ändert und ein Hochschalten in einen numerisch
höheren Gang bewirkt, wenn die Motordrehzahl ihre festgesetzte
Begrenzung erreicht, um dadurch für eine Verfügbarkeit zusätz
licher Motordrehzahlen im höheren Getriebegang zu sorgen. Die
Fachleute werden andere Szenarien zum Ändern der Vorgehenswei
se bei der Bestimmung des Getriebeschaltpunktes auffinden und
alle derartigen Szenarien sollen in den Bereich der vorliegen
den Erfindung fallen. Um noch ein weiteres Beispiel zu geben:
Es gehört zur vorliegenden Erfindung, den Algorithmus zur Bestimmung des geschätzten und des tatsächlichen Motordrehmo ments aus den Fig. 42A bis 42B so abzuändern, dass mehr, weniger und/oder andere Terme einbezogen werden, welche sich einem Fachmann anbieten. Um ein besonderes Beispiel zu geben:
Es kann bei manchen Anwendungen wünschenswert sein, die Be stimmung des geschätzten Motordrehmoments derart zu ändern, dass zur Bestimmung der Widerstandskraft aufgrund des Straßen anstiegs für einen vorgegebenen Straßensteigungswinkel andere Werte als 1,5% verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann es wünschenswert sein, in die Bestimmung des geschätzten Drehmoments eine Motorbeschleunigungskomponente einzubeziehen. Die Fachleute werden erkennen, dass die beiden in den Fig. 42A bis 42B dargestellten Berechnungen des geschätzten Motor drehmoments und des tatsächlichen Motordrehmoments entspre chend mehr, weniger und/oder andere Variablen einbeziehen kann, wobei derartige Variablen im Fachgebiet allgemein als Faktoren bekannt sind, die zu den jeweiligen Drehmomentberech nungen beitragen, und dass derartige Abwandlungen in den Be reich der vorliegenden Erfindung fallen sollen.
Es gehört zur vorliegenden Erfindung, den Algorithmus zur Bestimmung des geschätzten und des tatsächlichen Motordrehmo ments aus den Fig. 42A bis 42B so abzuändern, dass mehr, weniger und/oder andere Terme einbezogen werden, welche sich einem Fachmann anbieten. Um ein besonderes Beispiel zu geben:
Es kann bei manchen Anwendungen wünschenswert sein, die Be stimmung des geschätzten Motordrehmoments derart zu ändern, dass zur Bestimmung der Widerstandskraft aufgrund des Straßen anstiegs für einen vorgegebenen Straßensteigungswinkel andere Werte als 1,5% verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann es wünschenswert sein, in die Bestimmung des geschätzten Drehmoments eine Motorbeschleunigungskomponente einzubeziehen. Die Fachleute werden erkennen, dass die beiden in den Fig. 42A bis 42B dargestellten Berechnungen des geschätzten Motor drehmoments und des tatsächlichen Motordrehmoments entspre chend mehr, weniger und/oder andere Variablen einbeziehen kann, wobei derartige Variablen im Fachgebiet allgemein als Faktoren bekannt sind, die zu den jeweiligen Drehmomentberech nungen beitragen, und dass derartige Abwandlungen in den Be reich der vorliegenden Erfindung fallen sollen.
Claims (96)
1. System zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit:
- - einem Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristik karte für einen Verbrennungsmotor und einer Anzahl dieser Karte zugeordnete Kraftstoffverbrauchskonturen abgelegt sind; und
- - einer Einrichtung zum Festsetzen eines Bereichs der Mo torausgangscharakteristikkarte, in welchem ein Motorbetrieb unerwünscht ist, wobei der Bereich eine erste Grenze als Funk tion zumindest einer der Kraftstoffverbrauchskonturen und eine zweite, die erste Grenze schneidende Grenze definiert.
2. System nach Anspruch 1, das ferner eine Einrichtung zum
Aufrechterhalten oder Fördern des Betriebes des Verbrennungs
motors außerhalb des Bereichs für unerwünschten Motorbetrieb
umfasst.
3. System nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Fest
setzen eines Bereichs der Motorausgangscharakteristikkarte, in
welchem der Motorbetrieb unerwünscht ist, eine Einrichtung zum
Definieren der zweiten Grenze entweder als vorbestimmter Pro
zentsatz für die Motorlast oder vorbestimmter Prozentsatz für
die Drosselklappenöffnung umfasst.
4. System nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Fest
setzen eines Bereichs der Motorausgangscharakteristikkarte, in
dem ein Motorbetrieb unerwünscht ist, eine Einrichtung zum
Definieren der zweiten Grenze als einer Grenze der Motoraus
gangscharakteristikkarte umfasst.
5. System nach Anspruch 1, in dem die Einrichtung zum Fest
setzen eines Bereichs der Motorausgangscharakteristikkarte, in
dem ein Motorbetrieb unerwünscht ist, eine Einrichtung zum
Definieren einer dritten Grenze des Bereichs umfasst, wobei
die dritte Grenze die zweite Grenze schneidet.
6. System nach Anspruch 5, bei dem die dritte Grenze einem
Abfall-Bereich der Motorausgangscharakteristikkarte ent
spricht.
7. System nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Fest
setzen eines Bereichs der Motorausgangscharakteristikkarte, in
dem ein Motorbetrieb unerwünscht ist, eine Einrichtung zum
Definieren der ersten Grenze derart umfasst., dass diese einen
ersten Abschnitt, der als Funktion der Motordrehzahl definiert
ist, und einen zweiten Abschnitt, der als Funktion zumindest
einer der Kraftstoffverbrauchskonturen definiert ist, umfasst.
8. System nach Anspruch 1, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Festsetzen einer Fahrerbeloh nung/-bestrafung; und
- - eine Einrichtung zum Ändern einer der ersten und zweiten Grenzen bezogen auf die Motorausgangscharakteristikkarte als Funktion der Fahrerbelohnung/-bestrafung.
9. System nach Anspruch 1, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen eines gegenwärtigen Über setzungsverhältnisses eines mit dem Motor verbundenen Getrie bes und zum Erzeugen eines diesem entsprechenden Übersetzungsverhältniswertes;
- - eine Einrichtung zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindig keit eines den Motor tragenden Fahrzeugs und zum Erzeugen eines dieser entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitssignals; und
- - eine Einrichtung zum Ändern einer der ersten oder zweiten Grenzen bezüglich der Motorausgangscharakteristikkarte als Funktion von dem Wert für das gegenwärtige Übersetzungsver hältnis oder des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals.
10. System nach Anspruch 1, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen der gegenwärtigen Fahr zeugposition eines den Motor tragenden Fahrzeugs; und
- - eine Einrichtung zum Definieren der ersten und zweiten Grenzen in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Fahrzeugpositi on.
11. Verfahren zum Steuern eines Motorantriebsstrangs, mit den
Schritten:
- - Festsetzen einer Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor in einem Speicher;
- - Definieren einer Anzahl von zur Motorausgangscharakteri stikkarte zugehörigen Kraftstoffverbrauchskonturen;
- - Definieren einer ersten Grenze bezogen auf die Motoraus gangscharakteristikkarte als Funktion von zumindest einer der Kraftstoffverbrauchskonturen; und
- - Definieren einer zweiten Grenze bezogen auf die Motoraus gangscharakteristikkarte, die die erste Grenze schneidet, wobei die ersten und zweiten Grenzen einen Bereich der Motor ausgangscharakteristikkarte definieren, in dem ein Motorbe trieb unerwünscht ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner den Schritt des
Steuerns des Verbrennungsmotors zum Zwecke des Aufrechterhal
tens oder Förderns des Motorbetriebs außerhalb dieses Bereichs
umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem der Schritt des Defi
nierens einer ersten Grenze die Schritte umfasst:
- - Definieren eines Punktes niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast bezogen auf die Motorausgangscharakteris tikkarte;
- - Definieren einer ersten Funktion zumindest einer der Kraftstoffverbrauchskonturen bezogen auf die Motorausgangscha rakteristikkarte, die einen Punkt hoher Last schneidet;
- - Definieren einer zweiten Funktion, die den Punkt niedri ger Motordrehzahl und niedriger Motorlast und die erste Funk tion schneidet, wobei die erste Grenze aus der ersten und zweiten Funktion zusammengesetzt ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Punkt hoher Last
einer Grenze der Motorausgangscharakteristikkarte entspricht.
15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Punkt hoher Last
einem vorbestimmten Wert für die Motorlast oder einer vorbe
stimmten prozentualen Drosselklappenöffnung entspricht.
16. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die erste Funktion
einer aus der Anzahl der Kraftstoffverbrauchskonturen ent
spricht.
17. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die erste Funktion
einer Abschätzung für eine Kraftstoffverbrauchskontur ent
spricht.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Abschätzung für
eine Kraftstoffverbrauchskontur eine Funktion von zwei benach
barten Kraftstoffverbrauchskonturen aus der Anzahl von Kraft
stoffverbrauchskonturen ist, die diese
Kraftstoffverbrauchskontur zwischen ihnen definieren.
19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die Abschätzung für
die Kraftstoffverbrauchskontur eine auf einem Modell basieren
de Abschätzung für eine Kraftstoffverbrauchskontur ist.
20. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die zweite Grenze
einer vorbestimmten Motorlast oder einer vorbestimmten prozen
tualen Drosselklappenöffnung entspricht.
21. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die zweite Grenze
einer Grenze der Motorausgangscharakteristikkarte entspricht.
22. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner den Schritt des
Definierens einer die zweite Grenze schneidenden dritten Gren
ze umfasst, wobei die erste, zweite und dritte Grenze den
Bereich definieren.
23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die dritte Grenze
einem Abfallbereich der Motorausgangscharakteristikkarte ent
spricht.
24. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Schritte des
Definierens der ersten und zweiten Grenze die Schritte umfas
sen:
- - Bestimmen einer gegenwärtigen Position eines den Motor tragenden Fahrzeugs; und
- - Bestimmen der ersten und zweiten Grenzen in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition.
25. Verfahren nach Anspruch 24, das ferner den Schritt des
Definierens einer dritten Grenze bezogen auf die Motoraus
gangscharakteristikkarte in Abhängigkeit von der Fahrzeugposi
tion umfasst, wobei die dritte Grenze die zweite Grenze
schneidet, und die erste, zweite und dritte Grenze den Bereich
definieren.
26. System zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs mit:
- - einem Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristik karte, ein Bereich derselben für unerwünschten Motorbetrieb und eine Anzahl von zu der Motorausgangscharakteristikkarte zugehörigen Kraftstoffverbrauchskonturen abgelegt sind, wobei der Bereich eine erste Grenze, die als Funktion von zumindest einer aus der Anzahl von Kraftstoffverbrauchskonturen defi niert ist, und eine zweite, die erste Grenze schneidende Gren ze aufweist; und
- - einem Steuercomputer, der den Motorbetrieb entsprechend der Motorausgangscharakteristikkarte steuert, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird.
27. System nach Anspruch 26, bei dem die zweite Grenze als
Grenze der Motorausgangscharakteristikkarte definiert ist.
28. System nach Anspruch 26, bei dem die zweite Grenze als
vorbestimmter Wert der Motorlast oder als vorbestimmter Wert
für die prozentuale Drosselklappenöffnung definiert ist.
29. System nach Anspruch 26, bei dem der Bereich einen drit
ten Bereich umfasst, der den zweiten Bereich schneidet.
30. System nach Anspruch 26, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen des gegenwärtigen Überset zungsverhältnisses eines mit dem Motor verbundenen Getriebes und zum Erzeugen eines diesem entsprechenden Übersetzungsver hältniswertes; und
- - wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er einen Mo torbetrieb überall im Inneren von oder auf der Motorausgangs charakteristikkarte zulässt, wenn der Übersetzungsverhältniswert einem unzulässigen Übersetzungsver hältnis entspricht.
31. System nach Anspruch 30, das ferner eine Einrichtung zum
Bestimmen umfasst, ob, nachdem der Steuercomputer bestimmt,
dass das Übersetzungsverhältnis einem unzulässigen Überset
zungsverhältnis entspricht, ein Herunterschalten in einen
niedrigeren Gang des Getriebes erfolgt ist.
32. System nach Anspruch 31, bei dem der Steuercomputer so
arbeitet, dass er nach dem Herunterschalten in einen niedrige
ren Gang des Getriebes vor dem Wiederaufnehmen der Steuerung
des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharakteristikkarte,
während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder
gefördert wird, um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert.
33. System nach Anspruch 31, das ferner eine Einrichtung zum
Bestimmen einer Änderungsrate des gegebenen Gases (geforderten
Wertes für die Drosselklappenöffnung) umfasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er in Abhängig keit von der Änderungsrate des gegebenen Gases eine Zeitverzö gerung bestimmt, wobei der Steuercomputer nach dem Herunterschalten in einen niedrigeren Gang des Getriebes vor dem Wiederaufnehmen der Steuerung des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharakteristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, um die Zeitverzögerung verzögert.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er in Abhängig keit von der Änderungsrate des gegebenen Gases eine Zeitverzö gerung bestimmt, wobei der Steuercomputer nach dem Herunterschalten in einen niedrigeren Gang des Getriebes vor dem Wiederaufnehmen der Steuerung des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharakteristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, um die Zeitverzögerung verzögert.
34. System nach Anspruch 31, bei dem der Steuercomputer fer
ner so arbeitet, dass er nach dem Herunterschalten in einen
niedrigeren Gang des Getriebes vor dem Wiederaufnehmen der
Steuerung des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharakte
ristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs
gehalten oder gefördert wird, um eine Zeitdauer verzögert,
wobei der Steuercomputer die Zeitdauer in Abhängigkeit von
einem durchschnittlichen Motorlastwert bestimmt.
35. System nach Anspruch 34, bei dem der Steuercomputer so
arbeitet, dass er die Motorlast oder die geforderte prozentua
le Drosselklappenöffnung überwacht und ein dieser entsprechen
des laufendes Motorlastmittel berechnet, wobei der
Steuercomputer die Motorlast oder die geforderte prozentuale
Drosselklappenöffnung ständig mit einem Lastschwellwert ver
gleicht und den durchschnittlichen Motorlastwert zu dem lau
fenden Motorlastmittel bestimmt, wenn die Motorlast oder die
geforderte prozentuale Drosselklappenöffnung unter den Last
schwellwert fällt.
36. System nach Anspruch 30, bei dem der Steuercomputer so
arbeitet, dass er einen Motorbetrieb überall im Inneren von
oder auf der Motorausgangscharakteristikkarte zulässt, wenn
der Übersetzungsverhältniswert einem aus einer Anzahl vorbe
stimmter Getriebegänge entspricht.
37. System nach Anspruch 32, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen zumindest einer Motorbe triebsbedingung bezüglich der Motorausgangscharakteristikkar te;
- - wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er die zumin dest eine Motorbetriebsbedingung mit der Motorausgangscharak teristikkarte vergleicht und den Motorbetrieb gemäß der Motorausgangscharakteristikkarte steuert, während der Motorbe trieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, indem der Motorbetrieb ausschließlich auf Flächen der Motor ausgangscharakteristikkarte außerhalb des Bereichs für uner wünschten Motorbetrieb begrenzt wird, wobei die Flächen die erste und zweite Grenze umfassen.
38. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit
den Schritten:
- - Bereitstellen einer Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor;
- - Bereitstellen einer Anzahl von zur Karte zugehörigen Motorverbrauchskonturen;
- - Definieren eines Bereichs der Motorausgangscharakteri stikkarte für unerwünschten Motorbetrieb, wobei der Bereich eine erste Grenze, die als Funktion zumindest einer der Kraft stoffverbrauchskonturen definiert ist, und eine zweite, die erste Grenze schneidende Grenze aufweist; und
- - Steuern des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharak teristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem die zweite Grenze
einem vorbestimmten Motorlastwert oder einem vorbestimmten
Prozentsatz für die Drosselklappenöffnung entspricht.
40. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem die zweite Grenze
einer Grenze der Motorausgangscharakteristikkarte entspricht.
41. Verfahren nach Anspruch 38, das ferner den Schritt des
Definierens einer dritten Grenze des Bereichs umfasst, wobei
die dritte Grenze die zweite Grenze schneidet.
42. Verfahren nach Anspruch 38, das ferner die Schritte um
fasst:
- - Bestimmen eines gegenwärtigen Übersetzungsverhältnisses eines mit dem Motor verbundenen Getriebes und Erzeugen eines diesem entsprechenden Übersetzungsverhältniswertes; und
- - Zulassen des Motorbetriebs überall im Inneren von oder auf der Motorausgangscharakteristikkarte, wenn der Überset zungsverhältniswert einem unzulässigen Übersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht.
43. Verfahren nach Anspruch 42, das ferner den Schritt des
Zulassens des Motorbetriebs überall im Inneren von oder auf
der Motorausgangscharakteristikkarte umfasst, wenn der Über
setzungsverhältniswert einem aus einer Anzahl von vorbestimm
ten Getriebegängen entspricht.
44. Verfahren nach Anspruch 38, bei dem der Schritt des Steu
erns des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharakteristik
karte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs
gehalten oder gefördert wird, die Schritte umfasst:
- - Bestimmen zumindest einer Motorbetriebsbedingung;
- - Vergleichen der zumindest einen Motorbetriebsbedingung mit der Motorausgangscharakteristikkarte; und
- - Begrenzen der zumindest einen Motorbetriebsbedingung auf Flächen der Motorausgangscharakteristikkarte außerhalb des Bereichs, wobei die Flächen außerhalb des Bereichs die erste und zweite Grenze umfassen.
45. Verfahren nach Anspruch 38, das ferner die Schritte um
fasst:
- - Bestimmen, ob ein Herunterschalten in einen niedrigeren Gang eines mit dem Motor verbundenen Getriebes erfolgt ist; und
- - Erzeugen eines Herunterschaltindikators, wenn das Herun terschalten in einen niedrigeren Gang erfolgt ist.
46. Verfahren nach Anspruch 45, das ferner die folgenden
Schritte umfasst, wenn der Herunterschaltindikator erzeugt
wurde:
- - Zulassen des Motorbetriebs überall auf oder in der Motor ausgangscharakteristikkarte für eine vorbestimmte Zeitdauer; und
- - Steuern des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharak teristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer.
47. Verfahren nach Anspruch 45, das ferner die folgenden
Schritte umfasst, wenn der Herunterschaltindikator erzeugt
wurde:
- - Bestimmen einer Änderungsrate eines Signals für das gege bene Gas (die geforderte Drosselklappenöffnung);
- - Bestimmen einer Verzögerungszeit in Abhängigkeit von der Änderungsrate des Signals für das gegebene Gas;
- - Zulassen des Motorbetriebs überall auf oder in der Motor ausgangscharakteristikkarte für die Zeitverzögerung; und
- - Steuern des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharak teristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, wenn die Zeitverzögerung abge laufen ist.
48. Verfahren nach Anspruch 45, das ferner die folgenden
Schritte umfasst, wenn der Herunterschaltindikator erzeugt
wurde:
- - Setzen einer Zeitverzögerung in Abhängigkeit eines lau fenden Motorlastmittels, wenn eine der Größen Motorlast und Wert für prozentuale Drosselklappenöffnung unterhalb einer Schwelle fällt;
- - Zulassen des Motorbetriebs überall auf oder in der Motor ausgangscharakteristikkarte für die Zeitverzögerung; und
- - Steuern des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharak teristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, wenn die Zeitverzögerung ab läuft.
49. Verfahren nach Anspruch 48, bei dem der Schritt des Set
zens ferner die Schritte umfasst:
- - Überwachen der Motorlast oder des Werts für die geforder te prozentuale Drosselklappenöffnung;
- - Vergleichen der Motorlast oder des Werts für die gefor derte prozentuale Drosselklappenöffnung mit dem Schwellwert; und
- - Berechnen eines laufenden Motorlastmittels in Abhängig keit von der Motorlast oder dem Wert für die geforderte pro zentuale Drosselklappenöffnung, so lange die Motorlast oder der Wert für die geforderte prozentuale Drosselklappenöffnung den Schwellwert überschreitet.
50. System zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit:
- - einem Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristik karte eines Verbrennungsmotors und eine zu dieser Karte zuge hörige Kontur, die sich von einem Wert niedriger Motorlast zu einem Wert hoher Motorlast derselben erstreckt, abgelegt sind;
- - einer Einrichtung zum Bestimmen zumindest eines Motorbe triebsparameters; und
- - einem Steuercomputer, der auf den mindestens einen Motor betriebsparameter dahingehend anspricht, dass er Schaltpunkte eines mit dem Motor verbundenen Getriebes steuert, wenn sich der zumindest eine Motorbetriebsparameter der Kontur nähert.
51. System nach Anspruch 50, bei dem die Kontur einen im
wesentlichen kraftstoffwirtschaftlichen Pfad entspricht, der
sich zwischen dem Wert niedriger Motorlast und dem Wert hoher
Motorlast erstreckt.
52. System nach Anspruch 51, bei dem der Wert niedriger Mo
torlast einem Wert von einer Motorlast von im wesentlichen
Null entspricht, und bei dem Wert hoher Motorlast einer Grenze
der Motorausgangscharakteristikkarte entspricht.
53. System nach Anspruch 50, bei dem der Steuercomputer so
arbeitet, dass er Hochschaltpunkte des Getriebes steuert, wenn
sich der zumindest eine Motorbetriebsparameter der Kontur von
einer ersten Seite derselben her nähert, und dass er Herunter
schaltpunkte des Getriebes steuert, wenn sich der zumindest
eine Motorbetriebsparameter der Kontur von einer zweiten,
entgegengesetzten Seite der Kontur her nähert.
54. System nach Anspruch 53, bei dem die Einrichtung zum
Bestimmen des mindestens einen Motorbetriebsparameters eine
Einrichtung zum Bestimmen einer Drehgeschwindigkeit des Motors
und zum Erzeugen eines dieser entsprechenden Motordrehzahlsig
nals umfasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass Hochschaltpunk te des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal an zeigt, dass sich die gegenwärtige Motordrehzahl der Kontur nähert, wobei sie sich erhöht, und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er Herunterschaltpunkte des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal anzeigt, dass sich die gegenwär tige Motordrehzahl der Kontur nähert, wobei sie sich ernied rigt.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass Hochschaltpunk te des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal an zeigt, dass sich die gegenwärtige Motordrehzahl der Kontur nähert, wobei sie sich erhöht, und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er Herunterschaltpunkte des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal anzeigt, dass sich die gegenwär tige Motordrehzahl der Kontur nähert, wobei sie sich ernied rigt.
55. System nach Anspruch 54, bei dem die Einrichtung zum
Bestimmen des zumindest einen Motorbetriebsparameters ferner
eine Einrichtung zum Bestimmen eines Motorlastwerts umfasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er Hochschalt punkte des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal und der Motorlastwert anzeigen, dass sich die gegenwärtigen Motor betriebsbedingungen der Kontur nähern, wobei sich die Motor drehzahl erhöht, und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er Herunterschaltpunkte des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal und der Motorlastwert anzeigen, dass sich die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen der Kontur nähern, wobei sich die Motordrehzahl erniedrigt.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er Hochschalt punkte des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal und der Motorlastwert anzeigen, dass sich die gegenwärtigen Motor betriebsbedingungen der Kontur nähern, wobei sich die Motor drehzahl erhöht, und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er Herunterschaltpunkte des Getriebes steuert, wenn das Motordrehzahlsignal und der Motorlastwert anzeigen, dass sich die gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungen der Kontur nähern, wobei sich die Motordrehzahl erniedrigt.
56. System nach Anspruch 54, bei dem das Getriebe eine Anzahl
von automatisch wählbaren Gängen umfasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er ein Hoch schalten und ein Herunterschalten zwischen den automatisch wählbaren Gängen steuert, indem er ein Hochschalten und Herun terschalten auf der Grundlage des Motordrehzahlsignals be wirkt, um dadurch die Motordrehzahl innerhalb vorbestimmter Motordrehzahlbereiche der Kontur zu halten.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er ein Hoch schalten und ein Herunterschalten zwischen den automatisch wählbaren Gängen steuert, indem er ein Hochschalten und Herun terschalten auf der Grundlage des Motordrehzahlsignals be wirkt, um dadurch die Motordrehzahl innerhalb vorbestimmter Motordrehzahlbereiche der Kontur zu halten.
57. System nach Anspruch 56, bei dem der Steuercomputer ein
Motorsteuercomputer ist, der so arbeitet, dass er den Gesamt
betrieb des Motors verwaltet und steuert.
58. System nach Anspruch 56, bei dem der Steuercomputer ein
Getriebesteuercomputer ist, der so arbeitet, dass er den Ge
samtbetrieb des Getriebes verwaltet und steuert.
59. System nach Anspruch 54, bei dem das Getriebe eine Anzahl
von von Hand wählbaren Getrieben umfasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er ein Hoch schalten und ein Herunterschalten zwischen den von Hand wähl baren Gängen steuert, indem er die Motordrehzahl um die Kontur herum begrenzt, um dadurch ein Hochschalten und Herunterschal ten so zu fördern, dass die Motordrehzahl innerhalb vorbe stimmter Motordrehzahlbereiche der Kontur gehalten wird.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er ein Hoch schalten und ein Herunterschalten zwischen den von Hand wähl baren Gängen steuert, indem er die Motordrehzahl um die Kontur herum begrenzt, um dadurch ein Hochschalten und Herunterschal ten so zu fördern, dass die Motordrehzahl innerhalb vorbe stimmter Motordrehzahlbereiche der Kontur gehalten wird.
60. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit
den Schritten:
- - Bereitstellen einer Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor;
- - Festsetzen einer Kontur bezogen auf die Karte, welche sich von einem Punkt niedriger Motorlast zu einem Punkt hoher Motorlast derselben erstreckt;
- - Bestimmen eines Motorbetriebsparameters;
- - Steuern von Hochschaltpunkten eines mit dem Motor verbun denen Getriebes, wenn sich der Motorbetriebsparameter der Kontur von einer ersten Seite derselben her nähert; und
- - Steuern von Herunterschaltpunkten des Getriebes, wenn sich der Motorbetriebsparameter der Kontur von einer zweiten, entgegengesetzten Seite derselben her nähert.
61. Verfahren nach Anspruch 60, bei dem der Schritt des Fest
setzens umfasst, dass die Kontur entsprechend einem kraft
stoffwirtschaftlichen Kriterium festgesetzt wird, um dadurch
einen kraftstoffwirtschaftlichen Pfad zwischen dem Punkt nied
riger Motorlast und dem Punkt hoher Motorlast festzusetzen.
62. Verfahren nach Anspruch 60, bei dem der Schritt des Steu
erns von Hochschaltpunkten die Schritte umfasst:
- - Überwachen der Motordrehzahl des Motors;
- - Bestimmen eines ersten Motordrehzahlwerts, wenn der Mo torbetriebsparameter die Kontur erreicht;
- - Bestimmen einer Gangstufe eines nächsthöheren Gangs des Getriebes;
- - Bestimmen eines Motordrehzahlschaltpunkts in den nächst höheren Gang in Abhängigkeit von der ersten Motordrehzahl und der Gangstufe; und
- - wenn die Motordrehzahl den Motordrehzahlschaltpunkt er reicht, Durchführen eines der Schritte des Bewirkens eines Hochschaltens in den nächsthöheren Gang und des Begrenzens der Motordrehzahl des Motors auf den Motordrehzahlschaltpunkt.
63. Verfahren nach Anspruch 60, bei dem der Schritt des Steu
erns von Herunterschaltpunkten die Schritte umfasst:
- - Überwachen der Motordrehzahl des Motors;
- - Bestimmen eines ersten Motordrehzahlwerts, wenn der Mo torbetriebsparameter die Kontur erreicht;
- - Bestimmen einer Gangstufe eines nächstniedrigeren Gangs des Getriebes;
- - Bestimmen eines Motordrehzahlschaltpunkts in den nächst niedrigeren Gang in Abhängigkeit von der ersten Motordrehzahl und der Gangstufe; und
- - wenn die Motordrehzahl den Motordrehzahlschaltpunkt er reicht, Durchführen eines der Schritte des Bewirkens eines Herunterschaltens in den nächstniedrigeren Gang und des Be grenzens der Motordrehzahl des Motors auf den Motordrehzahl schaltpunkt.
64. System zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit:
- - einem Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristik karte eines Verbrennungsmotors und eine zur Karte zugehörige Kontur, die sich von einem Wert niedriger Motorlast zu einem Wert hoher Motorlast derselben erstreckt, abgelegt sind;
- - einer Einrichtung zum Bestimmen zumindest eines Motorbe triebsparameters; und
- - einem Steuercomputer, der auf den zumindest einen Motor betriebsparameter derart anspricht, dass er ein wirksames Übersetzungsverhältnis eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes, das mit dem Motor verbunden ist, steuert, um da durch den zumindest einen Motorbetriebsparameter in einem vorbestimmten Motordrehzahlabweichungsbereich von der Kontur zu halten.
65. System nach Anspruch 64, bei dem die Kontur einem im
wesentlichen kraftstoffwirtschaftlichen Pfad entspricht, der
sich zwischen dem Wert niedriger Motorlast und dem Wert hoher
Motorlast erstreckt.
66. System nach Anspruch 65, bei dem der Wert niedriger Mo
torlast einem Wert mit einer Motorlast von im wesentlichen
Null entspricht und der Wert hoher Motorlast einer Grenze der
Motorausgangscharakteristikkarte entspricht.
67. System nach Anspruch 64, bei dem der Motordrehzahlabwei
chungsbereich einer Motordrehzahlabweichung von Null ent
spricht, so dass der Steuercomputer so arbeitet, dass er ein
wirksames Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich veränder
lichen Getriebes so steuert, dass der zumindest eine Motorbe
triebsparameter auf der Kontur gehalten wird.
68. System nach Anspruch 64, bei dem der Steuercomputer ein
Motorsteuercomputer ist, der so arbeitet, dass er den Gesamt
betrieb des Motors verwaltet und steuert.
69. System nach Anspruch 64, bei dem der Steuercomputer ein
Getriebesteuercomputer ist, der so arbeitet, dass er den Ge
samtbetrieb des kontinuierlich veränderlichen Getriebes ver
waltet und steuert.
70. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit
den Schritten:
- - Bereitstellen einer Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor;
- - Festsetzen einer Kontur bezogen auf die Karte, die sich von einem Punkt niedriger Motorlast zu einem Punkt hoher Mo torlast derselben erstreckt;
- - Bestimmen eines Motorbetriebsparameters; und
- - Steuern eines wirksamen Übersetzungsverhältnisses eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes, das mit dem Motor verbunden ist, um dadurch den Motorbetriebsparameter innerhalb eines vorbestimmten Motordrehzahlabweichungsbereichs von der Kontur zu halten.
71. Verfahren nach Anspruch 70, bei dem der Schritt des Fest
setzens umfasst, dass die Kontur entsprechend einem kraft
stoffwirtschaftlichen Kriterium festgesetzt wird, um dadurch
einen kraftstoffwirtschaftlichen Pfad zwischen dem Punkt nied
riger Motorlast und dem Punkt hoher Motorlast festzusetzen.
72. Verfahren nach Anspruch 70, bei dem der vorbestimmte
Motordrehzahlabweichungsbereich Null ist, so dass der Schritt
des Steuerns umfasst, dass das wirksame Übersetzungsverhältnis
des kontinuierlich wählbaren Getriebes so gesteuert wird, dass
der Motorbetriebsparameter auf der Kontur gehalten wird.
73. System zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit:
- - einem Speicher, in dem eine Motorausgangscharakteristik karte und ein Bereich derselben für unerwünschten Motorbetrieb abgelegt sind;
- - einem Steuercomputer, der so arbeitet, dass er ein ge schätztes Motordrehmoment und ein tatsächliches Motordrehmo ment berechnet, wobei der Steuercomputer einen Motorbetrieb überall auf oder in der Motorausgangscharakteristikkarte zu lässt, wenn das tatsächliche Motordrehmoment größer als das geschätzte Motordrehmoment ist, und sonst einen Motorbetrieb außerhalb des Bereichs aufrechterhält oder fördert.
74. System nach Anspruch 73, das ferner einen Notorgeschwin
digkeitssensor umfasst, der ein die Motorgeschwindigkeit an
zeigendes Motorgeschwindigkeitssignal erzeugt;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundla ge des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals eine Luftwiderstands kraft bestimmt, wobei der Steuercomputer das geschätzte Motordrehmoment als Funktion der Luftwiderstandskraft berech net.
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundla ge des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals eine Luftwiderstands kraft bestimmt, wobei der Steuercomputer das geschätzte Motordrehmoment als Funktion der Luftwiderstandskraft berech net.
75. System nach Anspruch 74, das ferner eine Einrichtung zum
Bestimmen eines Fahrzeuggewichtswerts umfasst;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundla ge des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und des Fahrzeuggewichtswerts eine Rollwiderstandskraft bestimmt, wobei der Steuercomputer das geschätzte Drehmoment zusätzlich als Funktion des Rollwiderstandskraft berechnet.
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundla ge des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und des Fahrzeuggewichtswerts eine Rollwiderstandskraft bestimmt, wobei der Steuercomputer das geschätzte Drehmoment zusätzlich als Funktion des Rollwiderstandskraft berechnet.
76. System nach Anspruch 75, das ferner einen Motordrehzahl
sensor umfasst, der ein Motordrehzahlsignal erzeugt, das die
Motordrehgeschwindigkeit anzeigt;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundla ge des Motordrehzahlsignals eine Kraftübertragungswiderstands kraft berechnet, wobei der Steuercomputer das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich als Funktion der Kraftübertragungs widerstandskraft berechnet.
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundla ge des Motordrehzahlsignals eine Kraftübertragungswiderstands kraft berechnet, wobei der Steuercomputer das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich als Funktion der Kraftübertragungs widerstandskraft berechnet.
77. System nach Anspruch 76, bei dem der Speicher einen in
ihm abgelegten Straßenanstiegswinkel umfasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtswerts und des Fahrzeuganstiegs winkels eine Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs bestimmt, wobei der Steuercomputer das geschätzte Motordrehmo ment zusätzlich als Funktion der Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs berechnet.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er auf der Grundlage des Fahrzeuggewichtswerts und des Fahrzeuganstiegs winkels eine Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs bestimmt, wobei der Steuercomputer das geschätzte Motordrehmo ment zusätzlich als Funktion der Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs berechnet.
78. System nach Anspruch 77, bei dem der Steuercomputer so
arbeitet, dass er auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindig
keitssignals und des Fahrzeuggewichtswerts eine Fahrzeugbe
schleunigungskraft bestimmt, wobei der Steuercomputer das
geschätzte Motordrehmoment zusätzlich als Funktion der
Fahrzeugbeschleunigungskraft berechnet.
79. System nach Anspruch 78, das ferner eine Einrichtung zum
Bestimmen eines Gesamtantriebsstrangverringerungswerts um
fasst;
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er das ge schätzte Motordrehmoment zusätzlich als Funktion des Gesamtan triebsstrangverringerungswerts berechnet.
und wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er das ge schätzte Motordrehmoment zusätzlich als Funktion des Gesamtan triebsstrangverringerungswerts berechnet.
80. System nach Anspruch 79, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen eines gegenwärtigen Werts für die Kraftstoffzufuhr in den Motor; und
- - eine Einrichtung zum Bestimmen eines Werts für die maxi
male Kraftstoffzufuhr in den Motor;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er das tatsächliche Motordrehmoment als Funktion des Werts für die gegenwärtige Kraftstoffzufuhr in den Motor und des maximalen Werts für die Kraftstoffzufuhr in den Motor berechnet.
81. System nach Anspruch 80, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen zumindest einer Motorbe
triebsbedingung bezogen auf die Motorausgangscharakteristik
karte;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er die zumindest eine Motorbetriebsbedingung mit der Motorausgangscharakteri stikkarte vergleicht und den Motorbetrieb gemäß der Motoraus gangscharakteristikkarte steuert, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, indem der Motorbetrieb ausschließlich auf Flächen der Motorausgangscha rakteristikkarte außerhalb des Bereichs für unerwünschten Motorbetrieb gehalten wird.
82. System nach Anspruch 73, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Festsetzen einer Fahrerbeloh nung/-bestrafung; und
- - eine Einrichtung zum Ändern einer Fläche oder eines Orts des Bereichs bezogen auf die Motorausgangscharakteristikkarte in Abhängigkeit von der Fahrerbelohnung/-bestrafung.
83. System nach Anspruch 73, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen eines gegenwärtigen Über setzungsverhältnisses eines mit einem Motor verbundenen Ge triebes, das Teil eines Fahrzeugantriebsstrangs ist, und zum Erzeugen eines diesem entsprechenden Übersetzungsverhältnis werts;
- - eine Einrichtung zum Bestimmen der Fahrzeuggeschwindig keit eines den Motor tragenden Fahrzeugs und zum Erzeugen eines dieser entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitssignals; und
- - eine Einrichtung zum Ändern einer Fläche oder eines Orts des Bereichs bezogen auf die Motorausgangscharakteristikkarte in Abhängigkeit des Wertes für das gegenwärtige Übersetzungsverhältnis oder des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals.
84. System nach Anspruch 73, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen der gegenwärtigen Fahr zeugposition eines Fahrzeugs, das einen Motor trägt, der Teil eines Fahrzeugantriebsstrangs ist; und
- - eine Einrichtung zum Definieren einer Fläche oder eines Orts des Bereichs bezogen auf die Motorausgangscharakteristik karte in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Fahrzeugposition.
85. System nach Anspruch 73, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen eines Werts für die gegen wärtige Kraftstoffzufuhr in den Motor; und
- - eine Einrichtung zum Bestimmen eines Werts für die maxi
male Kraftstoffzufuhr in den Motor;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er das tatsächliche Motordrehmoment als Funktion des Werts für die gegenwärtige Kraftstoffzufuhr in den Motor und des Werts für die maximale Kraftstoffzufuhr in den Motor berechnet.
86. System nach Anspruch 73, das ferner umfasst:
- - eine Einrichtung zum Bestimmen zumindest einer Motorbe
triebsbedingung bezogen auf die Motorausgangscharakteristik
karte;
wobei der Steuercomputer so arbeitet, dass er die zumindest eine Motorbetriebsbedingung mit der Motorausgangscharakteri stikkarte vergleicht und den Motorbetrieb gemäß der Motoraus gangscharakteristikkarte steuert, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten oder gefördert wird, indem der Motorbetrieb ausschließlich auf Bereiche der Motorausgangscha rakteristikkarte außerhalb des Bereichs für unerwünschten Motorbetrieb begrenzt wird.
87. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit
den Schritten:
- - Bereitstellen einer Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor;
- - Definieren eines Bereichs der Motorausgangscharakteri stikkarte für unerwünschten Motorbetrieb;
- - Bestimmen eines geschätzten Werts für das Motordrehmo ment;
- - Bestimmen eines tatsächlichen Werts für das Motordrehmo ment; und
- - Steuern des Motorbetriebs gemäß der Motorausgangscharak teristikkarte, während der Motorbetrieb außerhalb des Bereichs gehalten wird, wenn das tatsächliche Motordrehmoment kleiner als das geschätzte Motordrehmoment ist.
88. Verfahren nach Anspruch 87, das ferner den Schritt des
Bestimmens eines Werts für die Fahrzeuggeschwindigkeit um
fasst, der die gegenwärtige Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt;
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Fahrzeugge schwindigkeitswerts eine Luftwiderstandskraft bestimmt wird, wobei das geschätzte Motordrehmoment eine Funktion der Luftwi derstandskraft ist.
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Fahrzeugge schwindigkeitswerts eine Luftwiderstandskraft bestimmt wird, wobei das geschätzte Motordrehmoment eine Funktion der Luftwi derstandskraft ist.
89. Verfahren nach Anspruch 88, das ferner den Schritt des
Bestimmens eines Fahrzeuggewichtswerts umfasst, der das Fahr
zeuggewicht angibt;
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Motorgeschwin digkeitswerts und des Motorgewichtswerts eine Rollwiderstandskraft bestimmt wird, wobei das geschätzte Mo tordrehmoment zusätzlich eine Funktion der Rollwiderstands kraft ist.
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Motorgeschwin digkeitswerts und des Motorgewichtswerts eine Rollwiderstandskraft bestimmt wird, wobei das geschätzte Mo tordrehmoment zusätzlich eine Funktion der Rollwiderstands kraft ist.
90. Verfahren nach Anspruch 89, das ferner den Schritt des
Bestimmens eines Motordrehzahlwerts umfasst, der die Motor
drehgeschwindigkeit anzeigt;
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Motordrehzahl werts eine Kraftübertragungswiderstandskraft bestimmt wird, wobei das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich eine Funktion der Kraftübertragungswiderstandskraft ist.
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Motordrehzahl werts eine Kraftübertragungswiderstandskraft bestimmt wird, wobei das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich eine Funktion der Kraftübertragungswiderstandskraft ist.
91. Verfahren nach Anspruch 90, das ferner den Schritt des
Bestimmens eines Straßenanstiegswinkels umfasst;
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Straßenan stiegswinkels und des Fahrzeuggewichtswerts eine Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs bestimmt wird, wobei das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich eine Funktion der Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs ist.
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass auf der Grundlage des Straßenan stiegswinkels und des Fahrzeuggewichtswerts eine Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs bestimmt wird, wobei das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich eine Funktion der Widerstandskraft aufgrund des Straßenanstiegs ist.
92. Verfahren nach Anspruch 91, bei dem der Schritt des Be
stimmens eines geschätzten Motordrehmoments umfasst, dass auf
der Grundlage des Motorgeschwindigkeitswerts und des Motorge
wichtswerts eine Motorbeschleunigungskraft bestimmt wird,
wobei das geschätzte Motordrehmoment zusätzlich eine Funktion
der Motorbeschleunigungskraft ist.
93. Verfahren nach Anspruch 92, das ferner den Schritt des
Bestimmens eines Gesamtantriebsstrangverringerungswerts um
fasst;
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass das geschätzte Motordrehmoment zu sätzlich als Funktion des Gesamtantriebsstrangverringerungswerts bestimmt wird.
und wobei der Schritt des Bestimmens eines geschätzten Motor drehmoments umfasst, dass das geschätzte Motordrehmoment zu sätzlich als Funktion des Gesamtantriebsstrangverringerungswerts bestimmt wird.
94. Verfahren nach Anspruch 93, das ferner die Schritte um
fasst:
- - Bestimmen eines gegenwärtigen Werts für die Kraftstoffzu fuhr in den Motor; und
- - Bestimmen eines maximalen Werts für die Kraftstoffzufuhr
in den Motor;
und wobei der Schritt des Bestimmens eines tatsächlichen Mo tordrehmoments umfasst, dass das tatsächliche Motordrehmoment als Funktion des gegenwärtigen Werts für die Kraftstoffzufuhr in den Motor und des maximalen Werts für die Kraftstoffzufuhr in den Motor bestimmt wird.
95. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit
den Schritten:
- - Bereitstellen einer Motorausgangscharakteristikkarte für einen Verbrennungsmotor;
- - Bestimmen zumindest eines Motorbetriebsparameters bezogen auf die Karte;
- - Überwachen der Motordrehzahl des Motors;
- - Bewirken eines Hochschaltens in einen höheren Gang eines mit dem Motor verbundenen Getriebes; und
- - Begrenzen der Motordrehzahl des Motors auf den Re gelmotordrehzahlwert.
96. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstrangs, mit
den Schritten:
- - Bereitstellen einer Motorausgangscharalkteristikkarte für einen Verbrennungsmotor;
- - Bestimmen zumindest eines Motorbetriebsparameters bezogen auf die Karte;
- - Überwachen der Motordrehzahl des Motors;
- - Bewirken eines Herunterschaltens in den nächstnied rigeren Gang des Getriebes; und
- - Begrenzen der Motordrehzahl des Motors auf den Mo tordrehzahlschaltpunkt.
Applications Claiming Priority (2)
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