DE19509175B4

DE19509175B4 - Verfahren und Anordnung zum Regeln der Kraftstoffeinspritzmenge beim Herunterschalten

Info

Publication number: DE19509175B4
Application number: DE19509175A
Authority: DE
Inventors: Lars Gunnar Hedström
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: SE9400900D0; US5754968A; SE9400900L; DE19509175A1; SE502550C2

Abstract

Verfahren zum Beschleunigen des Herunterschaltens bei einem automatisch computergesteuerten Schaltsystem für ein mechanisches Schrittgetriebe in einem Fahrzeug mit Antrieb durch einen Verbrennungsmotor, wobei in Verbindung mit dem Ausrücken eines Ganges das Motormoment vermindert wird und danach eine momentane Kraftstoffmengenanreicherung stattfindet, wodurch der Motor vor dem Einlegen eines niedrigeren Ganges auf eine Drehzahl gebracht wird, die synchron mit der Drehzahl dieses niedrigeren Ganges ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die momentane Kraftstoffmengenanreicherung erhaltene Kraftstoffmenge bei Bedarf an einem schnelleren Herunterschalten automatisch von einer ersten kleineren Kraftstoffmenge (L) auf eine größere Kraftstoffmenge (H) eingeregelt wird und diese Einregelung abhängig von solchen Fahrzeug- oder Motorparametern erfolgt, die Betriebsfälle mit eingeschalteter Motorbremse, Kick-down-Stellung beim Fahrpedal oder auf steilen Fahrbahnsteigungen anzeigen, die beim Herunterschalten nur kurzzeitige Momentunterbrechungen zulassen.

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie auf eine zum Durchführen des Verfahrens vorgesehene Anordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 11 angegebenen Art.
Beim Herunterschalten auf niedrigere Gänge in Getrieben von Kraftfahrzeugen wird die Motordrehzahl erhöht. Bei halbautomatischen und vollautomatischen Schaltsystemen, vorzugsweise bei mechanischen Schrittgetrieben, wird die Motordrehzahl durch Regeln der eingespritzten Kraftstoffmenge geregelt, um die Motordrehzahl schneller auf einen Wert zu erhöhen, der synchron mit der Drehzahl des nächsten Ganges ist.
Ein Problem besteht darin, dass bei gewissen Herunterschaltvorgängen die synchrone Drehzahl des Motors sehr schnell anstehen muss, damit der nächste Gang schnell eingelegt werden kann, während andere Herunterschaltvorgänge erheblich längere Schaltreiten zulassen. Schnelle Herunterschaltvorgänge können zum Beispiel beim Befahren von Bergstrecken notwendig sein, da eine zu lange Momentunterbrechung beim Herunterschalten von einem Gang auf einen geeigneten niedrigeren Gang zu übermäßigem Geschwindigkeitsverlust führen kann, sodass das Schaltsystem für ein Herunterschalten um einen oder zwei weitere Schritte umgestellt werden müsste. Bei Herunterschaltvorgängen auf langen Gefällestrecken, bei denen der Fahrer zur Schonung der normalen Radbremsen ein Motorbrems-Programm eingeschaltet hat, sind auch keine allzu langen Momentunterbrechungen erwünscht, da die Motorbremswirkung für die Dauer der Momentunterbrechung völlig ausfällt.
Bei anderen Betriebsfällen mit Herunterschaltvorgängen, zum Beispiel beim Fahren auf Straßen ohne Steigungen oder Gefälle, können erheblich längere Momentunterbrechungen beim Herunterschalten akzeptiert werden, ohne dass sich dies nachteilig auf die Sicherheit oder den Komfort auswirkt.
Voll- oder halbautomatische Schaltsysteme für mechanische Schrittgetriebe arbeiten häufig mit einer festen Motorregelung oder der gleichen Krafkstoffdosierung, der gleichen Kraftstoffdosierungsableitung oder der gleichen Kraftstoffmengenanreicherung bei allen Herunterschaltvorgängen. Derartige Regelvorgänge und zu ihrer Durchführung vorgesehene Anordnungen sind aus US 4, 787, 044 bekannt. Sie stellen einen Kompromiss zwischen schnellen Schaltvorgängen, hohem Schaltkomfort und geringer Geräuscherzeugung dar.
Schnelle Herunterschaltvorgänge werden erhalten, wenn dem Motor während der Synchronisierphase beim Herunterschalten eine sehr große Kraftstoffmenge, annähernd entsprechend der Vollast-Kraftstoffdosierung, zugeführt wird. Eine solche Volllast-Kraftstoff dosierung führt jedoch zu einer bei normalen Betriebsverhältnissen unakzeptablen Geräuscherzeugung, wenngleich der schnelle Schaltvorgang dadurch sichergestellt ist.
Bei normalen Betriebsfällen, wenn kein schnelles Herunterschalten erforderlich ist, sind nur Bruchteile der Vollast-Kraftstoffdosierung erforderlich, damit das Herunterschalten innerhalb angemessener Zeit ablaufen kann.
Zweck der Erfindung ist es, bei einer automatisierten Schaltung in Kraftfahrzeugen mit mechanischen Schrittgetrieben das bei der großen Anzahl von Herunterschaltvorgängen durch die zum Erreichen der Synchrondrehzahl des nächsten Ganges erforderliche Erhöhung der Motordrehzahl bedingte Motorgeräusch zu vermindern und gleichzeitig automatisch optimale Schaltvorgänge mit kürzeren Schaltreiten, bei denen stärkeres Motorgeräusch, höhere Emissionen und höherer Kraftstoffverbrauch hinzunehmen sind, in den Betriebsfällen zu erzielen, die aus Komfortgründen oder zur verkehrssicheren Handhabung des Fahrzeugs schnelle Schaltvorgänge erfordern.
Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, dass diese schnellen Herunterschaltvorgänge automatisch aktiviert werden, ohne dass über die bereits am Fahrerplatz des Fahrzeugs vorhandenen und für die Steuerung und Betätigung anderer Funktionen benutzten Bedienungsorgane und Schalter hinaus, besondere und ausschließlich für diese Schnellschaltfunktion vorgesehene Bedienungsorgane oder Schalter betätigt werden müssen.
Ein weiterer Zweck der Endung besteht in der Verbesserung der Steigfähigkeit besonders bei Schwerlastwagen ohne die Gefahr, dass Herunterschaltvorgänge verloren gehen oder das Fahrzeug auf der Steigung stehen bleibt, und gleichzeitig in einer Minimierung des durch die Herunterschaltvorgänge verursachten Motorgeräusches bei allen normalen Herunterschaltvorgängen.
Diese Zwecke erfüllt die Erfindung verfahrensbezogen durch die im Anspruch 1 und anordnungsbezogen durch die im Anspruch 11 angegebenen Merkmale.
Weitere, die Erfindung kennzeichnende Merkmale gehen aus den Unteransprüchen sowie aus nachstehender Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels hervor.
1 zeigt den grundlegenden Aufbau eines Schaltsystems für mechanische Schrittgetriebe.
2 zeigt anhand eines Ablaufschemas, wie das Steuergerät die Fahrzeugparameter detektiert, die in einer selektiven Aktivierung einer momentan höheren Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase resultieren.
3 zeigt in Diagrammform die Regelung der Kraftstoffdosierung während eines Herunterschaltvorganges.
4 zeigt in Diagrammform die Veränderung der Motordrehzahl während eines Herunterschaltvorganges.
1 ist ein Schaltsystem zur Überwachung und Steuerung einer computergesteuerten Schaltung eines mechanischen Getriebes in einem Kraftfahrzeug. Zum Antrieb des Fahrzeugs dient ein Verbrennungsmotor 40, vorzugsweise ein Dieselmotor, dessen Antriebsleistung über eine vom Fahrer zu betätigende Kupplung 41, ein mechanisches Schrittgetriebe 42 und eine Gelenkwelle 43 auf die Antriebsräder 44 des Fahrzeugs übertragen wird. Das Getriebe 43 weist vorzugsweise einen integrierten Retarder 48 auf, der den Antriebsstrang mit einer regelbaren Bremskraft zu belasten und dadurch ohne Benutzung der normalen Betriebsbremse des Fahrzeugs eine hohe Bremswirkung beim Fahrzeug zu erzeugen vermag. Das im Ausführungsbeispiel vorgesehene Schaltsystem umfasst ein manuell betätigtes Kupplungsservogerät für Start und Stopp, hat jedoch kein automatisches Kupplungsser vogerät; die Erfindung ist aber auch bei Systemen mit automatisierter Kupplung anwendbar.
Das Schaltsystem bewirkt die Schaltvorgänge durch Regeln der Motordrehzahl und des Motordrehmoments beim Schaltvorgang und durch Betätigung des Servogeräts, das den eingelegten Gang auslegt und den nächsten Gang einlegt, ohne die Kupplung 41 auszukuppeln. Dies stellt hohe Anforderungen an die Motorregelung (das Motormanagement) und an die Drehzahlinformation, die das System benötigt, damit die Motorregelung ein momentfreies Auslegen eines Ganges ermöglicht und damit nur durch die Motorregelung schnell eine Synchrondrehzahl für den nächsten Gang erhalten wird, der mit kürzest möglicher Momentunterbrechung im mechanischen Schrittgetriebe eingelegt werden soll.
Mechanische Schrittgetriebe mit oder ohne konventionelle Synchronisiereinrichtungen sind in vieler Hinsicht eine entschieden vorteilhaftere Wahl als konventionelle hydraulische und ohne Momentunterbrechung schaltende Automatikgetriebe oder als mechanische Getriebe mit komplizierten Doppelkupplungen, die Schaltvorgänge ohne Momentunterbrechung ermöglichen sollen. Dies gilt vor allem in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit, Anschaffungs- und Wartungskosten. Wenn das Schrittgetriebe mit konventionellen Synchronisiereinrichtungen ausgestattet ist, wird auch eine erhöhte Betriebssicherheit erhalten, da ein manueller Schaltvorgang oder ein halbautomatischer Schaltvorgang, d.h. ein servogestütztes Auslegen und Einlegen von Gängen infolge eines fußbetätigten Auskuppelns unter Beibehaltung eines hohen Schaltkomforts stattfinden kann, falls die automatisierte Schaltfunktion aufgrund eines Systemfehlers ausgefallen sein sollte.
Das Schaltsystem umfasst ein Steuergerät 12 mit Mikroprozessor, das über Signalleitungen 36 mit den Steuergeräten 23 für das Kraftstoffsystem, 22 für das Retardersystem und 24 für das Betriebsbremssystem verbunden ist. Die Signalleitungen übertragen verschiedene Signale an das Steuergerät 12 entsprechend den durch Pfeile 1-11, 13-19, 21 und 59 in 1 dargestellten Signalen.
Das Steuergerät 12 empfängt folgende Eingangssignale:

– Signal 1 vom Motorbrems-Schalter 27, der für Fußbetätigung durch den Fahrer angeordnet ist und die Retarderfunktion über das Steuergerät und außerdem, bei seiner Betätigung, die Schaltpunkte des Schaltsystems beeinflusst.
– Signal 2 vom Kupplungspedalschalter 30, der die Stellung des Kupplungspedals 28 erkennt.
– Signal 3 vom Bremspedal 29 als Information über dessen Stellung.
– Signal 4 vom Fahrtschreiber mit Sekundärinformation über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder die Drehzahl der Gelenkwelle.
– Signal 5 vom Fahrpedal 31 als Information über dessen momentane Stellung.
– Signal 7 vom Abgasbremsschalter 45, der im Armaturenbrett 32 angeordnet ist.
– Signal 8 vom Schalthebel 25 als Information über die vom Fahrer beim Schaltsystem gewählte Betriebsart, und zwar entweder Automatikbetrieb A, Neutralstellung N, manueller Betrieb M oder Rückwärtsfahrt R, sowie über etwaige vom Fahrer vorgenommene Korrekturen des automatisch gewählten Ganges bei Automatik-Betriebsart A oder neuen Gangwahlen in einer der manuellen Betriebsarten N,M,R.
– Signal 9 vom Fahrprogramm-Wähler 26, mit dem der Fahrer z.B. das Ökonomieprogramm E(Economy) für wirtschaftlichsten Betrieb und sanfte Schaltvorgänge wählen kann oder das Bergfahrt-Programm H(Hill), dessen Schaltpunkte so festgelegt sind, dass die maximale Vortriebskraft erhalten wird und schnelle Schaltvorgänge den Vorrang vor Komfort und Geräuscherzeugung haben.
– Signal 11 vom Diagnoseschalter 35, mit dem ein im Programm des Steuergeräts integriertes Testprogramm für Wartungszwecke oder zur Fehlerortung mittels im Info-Feld 33 des Armaturenbretts 32 angezeigter Fehlermeldungen aktiviert werden kann.
– Signal 21 vom Retarder-Steuergerät 22, das die Schaltpunkte für die Aktivierungsdauer des Signals modifiziert, um hierdurch eine gesteigerte Motorbremsleistung sowie einen erhöhten Kühlflüssigkeitsdurchsatr zu erhalten.
– Signal 19 von einem ausgangsseitig am Getriebe 42 und vorzugsweise auf der Gelenkwelle 43 angeordneten Drehzahlgeber 46.
– Signal 18 von Quittierschaltern im Getriebe 42 als Information über den eingelegten Gang.
– Signal 16 von einem eingangsseitig am Getriebe 42 und vorzugsweise an der Kurbelwelle oder dem Schwungrad des Motors 40 angeordneten Drehzahlgeber 47.
– Signal 59 vom Temperaturgeber 49 als Information über die Temperatur der Kühlflüssigkeit nach Verlassen des Retarders 48.

Das Steuergerät 12 steuert verschiedene Servogeräte oder bewirkt Anzeigen in Info-Feldern im Armaturenbrett 32 über folgende Ausgangssignale:

– Signal 6 an Info-Feld 33 im Armaturenbrett 32 zur Anzeige von Betriebsart (A-N-M-R) beim Schaltsystem, gegenwärtigem Gang, nächstem Gang, Fahrprogramm (E-In sowie etwaiger Fehlercodes, Warnungen und Mitteilungen an den Fahrer.
– Signal 17 an verschiedene Magnetventile im Getriebe 42 zur Aktivierung von Servogeräten 37, so dass diese Schaltorgane zum Aus- bzw. Einlegen von Gängen betätigen.
– Signal 15 an Abgasbremse 58, die im Abgassystem des Motors angeordnet ist, so dass sie, zusätzlich zu ihrer Funktion als Zusatzbremse, zur schnellen Absenkung der Motordrehzahl auf eine Synchrondrehzahl vor allem beim Heraufschalten in einen Gang mit kleinerem Übersetzungsverhältnis aktiviert werden kann.

Das Steuergerät 12 kommuniziert außerdem im Dialogbetrieb, d.h. es sendet Ausgangssignale an und erhält Eingangssignale von verschiedenen Steuergeräten über folgende Kommunikationsleitungen:

– Kommunikationsleitung 10 an Diagnosebuchse 34, an die eine Diagnoseausrüstung angeschlossen werden kann, die eine Abfrage von Fehlercodes aus dem Steuergerät 12 sowie eine Funktionsprüfung des Steuergerät-Programms durchführen kann.
– Kommunikationsleitung 13 an Steuergerät 24 für Antiblockiersystem (ABS) und Antriebsschlupfregelung (ASR) der Bremsanlage, wodurch das Steuergerät 24 u.a. Schaltvorgänge bei aktivierter ASR verhindern kann.
– Kommunikationsleitung 14 an Steuergerät 23 des Kraftstoffsystems; dieses Steuergerät 23 regelt über Kommunikationsleitung 20 die Kraftstoffzufuhr zu den Einspritzventilen des Verbrennungsmotors.

Vorstehend beschriebenes System gestattet bei A-Stellung des Schalthebels einen automatischen Ablauf der Schaltvorgänge abhängig von detektierten Motorparametern wie Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Motorbelastung und -drehzahl, der Ableitung von einem dieser oder einer Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit-Fahrpedalstellung-Motordrehzahl, gegebenenfalls voll niedergedrücktem Fahrpedal (sog. Kick-down-Stellung) sowie, ob ein Bremsvorgang stattfindet. Der Schaltvorgang erfolgt automatisch so, dass der optimale Kraftstoffverbrauch und die optimale Leistung erhalten werden.
Das Retarder-Steuergerät 22 umfasst einen Handhebel 61, der vorzugsweise im Armaturenbrett 32 angeordnet ist und sechs Einstellagen mit den Bezeichnungen 0 bis V hat. 0 ist die Ausgangsstellung, d.h. der Retarder 48 ist abgeschaltet. Die Stellungen I-II-III-IV-V entsprechen einer progressiven Erhöhung der Retarderbremsleistung mit folgenden Bremsmomenten: Stellung I – 500 Nm, II – 1000 Nm, III – 1500 Nm, IV – 2000 Nm und V – maximale Retarderbremsleistung von ca. 3000 Nm. Mit Stellung V für maximale Retarderbremsleistung wird zweckmäßigerweise auch ein Einschalten der Abgasbremse (EB) 58 des Fahrzeugs verbunden, die die auf die Antriebsräder des Fahrzeugs wirkende Bremsleistung noch zusätzlich verstärkt. Die Stellungen 0-V sind stabil, so dass der Hebel nach dem Loslassen in der jeweils gewählten Stellung verbleibt. Die Retardertunktion wird jedoch immer abgeschaltet, sobald der Fahrer das Fahrpedal 31 des Fahrzeugs betätigt; die Bremsleistung des Retarders wird automatisch zugeschaltet, wenn das Fahrpedal Iosgelassen wird und der Hebel sich gleichzeitig in einer der Stellungen I-V befindet.
Die Retarderfunktion kann auch, abhängig von der Betätigung des Bremspedals oder eines Schieberschalters 63 am Hebel 61, zur Konstanthaltung der Geschwindigkeit (Geschwindigkeitsregelung) eingeschaltet werden. Die Bremsleistung des Retarders wird dann automatisch so eingeregelt, dass sie bei Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit progressiv erhöht wird. Bei entsprechender Stellung der Taste 62 kann diese Funktion zur Konstanthaltung der Geschwindigkeit automatisch wirksam werden, sobald das Bremspedal 29 betätigt wird, und dann solange wirksam bleiben, wie das Fahrpedal danach nicht betätigt wird.
Die Endung eignet sich vorteilhaft für automatische Schaltvorgänge bei mechanischen Schrittgetrieben, bei denen die Schaltvorgänge ohne Auskuppeln der Kupplung 41 ablaufen.
Die Erfindung wird ausführlicher unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, die in Form eines prinzipiellen Ablaufschemas eine Kontrollroutine zur automatisch bedarfsangepassten Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase eines Herunterschaltvorganges zeigt. Diese Kontrollroutine ist im Mikroprozessor des Steuergeräts 12 gespeichert.
Im ersten Frageschritt 80 wird kontrolliert, ob ein Herunterschalten ansteht. Ist dies nicht der Fall, kehrt das Programm zum Hauptprogramm zurück. Die Kontrollroutine kann in einer Programmschleife liegen, die mit einer Frequenz von 100 Hz abgetastet wird. Die Kontrolle, ob ein Herunterschalten ansteht, erfolgt somit 100mal pro Sekunde.
Wenn ein Herunterschalten ansteht, geht die Kontrollroutine zu Schritt 81, in dem kontrolliert wird, ob eine erste Bedingung zum Erhalt einer erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung erfüllt ist. Wenn der Fahrer über den Fahrprogramm-Wähler 26 ein Fahrprogramm für Bergfahrt eingeschaltet hat und gleichzeitig das Fahrpedal 31 bis in eine Stellung entsprechend mindestens 60 % der Vollgasstellung niedergedrückt hat, ist die Bedingung erfüllt, und die Kontrollroutine geht zu Schritt 86, wodurch die maximale Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase des Herunterschaltvorganges aktiviert wird.
Dass sich der Fahrprogramm-Wähler 26 in der Stellung für das Bergfahrt-Programm befindet, ist allein kein eindeutiges Indiz dafür, dass ein Bedart an schnellen Schaltvorgängen vorliegt. Der zweite Teil der ersten Bedingung, nämlich die momentane Fahrpedalstellung, wird zur Erkennung des Bedarfes an schnellen Schaltvorgängen bei aktiviertem Bergfahrt-Programm herangezogen. Zweckmäßigerweise wird als Fahrpedal-Bedingung eine Fahrpedalstellung festgelegt, die wesentlich über der Teilgasstellung liegt; 60 % der Vollgasstellung können geeignet sein. Diese Grenzbedingung kann um einige Zehn Prozent sowohl auf- als auch abwärts verändert werden, wenn schnelle Schaltvorgänge weniger häufig bei erheblich mehr Gasgeben bzw. häufiger bereits bei weniger Gasgeben erhalten werden sollen.
Wenn die erste Bedingung in Schritt 81 nicht erfüllt ist, geht die Kontrollroutine zu Schritt 82, in dem die Erfüllung einer zweiten Bedingung für den Erhalt einer erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung geprüft wird. Wenn der Fahrer das Fahrpedal bis zum Anschlag in die sog. Kick-down-Stellung niedergedrückt hat, was zweckmäßigerweise durch einen vom Fahrpedal getrennten Endschalter erfasst wird, ist diese zweite Bedingung erfüllt, und die Kontrollroutine geht zu Schritt 86, wodurch die maximale Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase des Herunterschaltvorganges aktiviert wird. Dass der Fahrer das Fahrpedal bis in die Kick-down-Stellung niedergedrückt hat, ist ein deutliches Indiz dafür, dass der Fahrer z.B. in einer akuten Verkehrssituation ein schnelles Ansprechen des Fahrzeugs verlangt.
Wenn auch die zweite Bedingung in Schritt 82 nicht erfüllt ist, geht die Kontrollroutine zu Schritt 83, in dem die Erfüllung einer dritten Bedingung für den Erhalt einer erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung geprüft wird. In Schritt 83 wird die Retardation des Fahrzeugs überprüft, und zwar zweckmäßigerweise durch Erfassung der Gelenkwellendrehzahl. Die Retardation wird während des Herunterschaltvorganges überwacht, und sobald sie einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, wird angezeigt, dass der aus Fahrbahnneigung, Wind- und Rollwiderstand sowie Belastung des Fahrzeugs zusammengesetzte Fahrwiderstand so hoch ist, dass ein schnelleres Herunterschalten erforderlich ist, damit der Herunterschaltvorgang nicht verloren geht. Als Bedingung für die Retardation wird zweckmäßigerweise eine Retardation der Gelenkwellendrehzahl mit 80/s angesetrt, was bei einer Schaltvorgangsdauer von 1 s und normaler Übersetzung bei einem schweren Nutrfahrzeug einer Senkung der Fahrgeschwindigkeit um ca. 5 km/h entspricht.
Die Retardation oder Geschwindigkeitssenkung wird entweder als reale Retardation oder als reale Geschwindigkeitssenkung detektiert. Die Retardation wird zweckmäßigerweise durch einen Berechnungsvorgang ermittelt, die in der Programmschleife liegt, die mit einer Frequenz von 100 Hz durchlaufen wird. Es wird eine kurze Zeitbasis von 0,5 s benutzt, während der die Retardation bestimmt wird. Die Retardation wird so 100mal je Sekunde aktualisiert, und der Retardationswert wird im Speicher des Steuergeräts gespeichert, aus dem er dann in Schritt 83 abgegriffen wird, damit kontrolliert werden kann, ob die Retardationsbedingung erfüllt ist. Der Retardationswert ist jedoch sehr anfällig gegen Schwingungen im Antriebsstrang des Fahrzeugs, wodurch ein unruhiges Signal mit einem zwischen Beschleunigung und Retardation wechselnden Wert auch dann erhalten wird, wenn eine Retardationstendenz vorliegt. Wahlweise kann im Speicher des Steuergeräts auch die Geschwindigkeit gespeichert werden, die das Fahrzeug bei Beginn des Herunterschaltvorrganges hat, und in Schritt 83 kann anhand eines Vergleiches mit der momentanen Geschwindigkeit entschieden werden, ob die Geschwindigkeitssenkung größer ist als der vorgegebene Schwellenwert.
Eine Alternative zur Kontrolle der Retardationsbedingung in Schritt 83 ist die Anwendung eines Neigungsgebers, der bei größeren Fahrbahnlängsneigungen als z.B. 5-8 % eine erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung aktiviert. Der Neigungsgeber ist zweckmäßigerweise von einem Typ, der zwischen Steigung und Gefälle der Fahrbahn unterscheiden kann und nur bei einer dem Schwellenwert entsprechenden Fahrbahnneigung auf einer Steigung eine erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung aktiviert, damit verhindert wird, dass auf der Steigung ein Herunterschaltvorgang verloren geht.
Wenn auch die dritte Bedingung in Schritt 83 nicht erfüllt ist, geht die Kontrollroutine zu Schritt 84, in dem die Erfüllung einer vierten Bedingung für den Erhalt einer erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung geprüft wird.
Wenn ein Motorbrems-Programm eingeschaltet ist, zum Beispiel dadurch, dass der Fahrer den Bremsprogramm-Schalter 27 betätigt hat, wird ein automatisches Einschalten der Abgasbremse während des Heraufschaltvorganges erhalten. Das Motorbrems-Programm bewirkt, solange Schalter 27 betätigt ist, ein Anheben der Heraufschaltpunkte und Einschalten der Abgasbremse. Nach Loslassen des Schalters verbleiben nur die angehobenen Heraufschaltpunkte, und dies nur, solange das Fahrpedal 31 nach dem Loslassen nicht betätigt wird. Das Motorbrems-Programm kann auch die Heraufschaltvorgänge so beeinflussen, dass die Motorbremse beim Heraufschalten zuerst abgeschaltet wird, wonach sie während der Synchronisierphase schnell eingeschaltet wird, um die Motordrehzahl auf einen Wert abzusenken, der synchron mit der Drehzahl des nächsten Ganges ist. Wenn das Motorbrems-Programm eingeschaltet ist und dies anhand der durch den Fahrzeugparameter angehobenen Heraufschaltpunkte detektiert wird, geht die Kontrollroutine zu Schritt 86 und bewirkt eine erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase des Herunterschaltvorganges.
Das Einschalten des Motorbrems-Programms zeigt an, dass der Fahrer besonders viel Bremsleistung anfordert, und demzufolge müssen alle vom Herunterschaltvorgang verursachten Momentunterbrechungen, mit denen ja ein Verlust an Motorbremsleistung verbunden ist, von möglichst kurzer Dauer sein.
Wenn auch die vierte Bedingung in Schritt 84 nicht erfüllt ist, geht die Kontrollroutine schließlich zu Schritt 85, in dem eine normale und eine geringere Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase des Herunterschaltvorganges aktiviert wird.
Die Kontrollroutine 80-85/86 läuft während des Herunterschaltvorganges kontinuierlich ab, und wenn zum Beispiel die Retardation des Fahrzeugs in der Initialphase des Herunter schaltvorganges nicht den vorgegebenen Schwellenwert übersteigen sollte, kann ein späteres Überschreiten eine Aktivierung einer maximalen Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase des Herunterschaltvorganges bewirken, falls diese Synchronisierphase für den stattfindenden Herunterschaltvorgang noch nicht zum Abschluss gekommen ist.
Die Aktivierung der erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung erfolgt zweckmäßigerweise mit einer Hysteresenfunktion, wobei eine Deaktivierung der bereits erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung nicht stattfindet, bevor zum Beispiel der Schwellenwert der Retardation gemäß Schritt 83 oder der Schwellenwert der Fahrpedalstellung gemäß Schritt 81 um einen vorgegebenen Versatzwert unterschritten wird. Wahlweise kann eine Funktion während des Herunterschaltvorganges eine Deaktivierung der bereits erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung aufgrund einer Unterschreitung der Schwellenwerte während des Herunterschaltvorganges verriegeln.
Der vorgezogene Schwellenwert für die Retardationsbedingung in Schritt 83 wird zweckmäßigerweise dem Ansprechverhalten des Schaltsystems angepasst. Bei schnellerem Ansprechen der Servoeinrichtungen für Gangauslegen, Gangeinlegen, Motorbremseinschaltung und Kraftstoffregulierung kann der Schwellenwert für größere Retardationen angesetzt werden, ohne dass die durch den Schaltvorgang bedingte Momentunterbrechung von solcher Dauer wird, dass Gefahr besteht, dass ein Herunterschaltvorgang verloren geht oder die Motorbremswirkung während übermäßig langer Zeit ausfällt.
Die Anpassung des Schwellenwertes in Schritt 81 kann auch erfolgen, um durch Wahl eines höheren Grenzwertes für die Fahrpedalbedingung die Anwendung der erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung und die damit zwangsläufig verbundene Geräuscherzeugung bei Herunterschaltvorgängen weiter zu vermindern oder um durch die Wahl eines niedrigeren Grenzwertes für die Fahrpedalbedingung bei eingeschaltetem Bergfahrt-Programm häufiger schnellere Herunterschaltvorgänge zu erhalten. In der gleichen Absicht können auch noch andere logische Bedingungen eingeführt werden.
Die vorgegebenen Schwellenwerte werden im nicht-flüchtigen Speicher 57 des Steuergeräts 12 gespeichert.
In 3 ist ein Beispiel für zwei wählbare Kraftstoffmengenregulierungen während eines Herunterschaltvorganges dargestellt, und zwar eine normale und geringere Kraftstoffmengenanreicherung L während der Synchronisierphase eines Herunterschaltvorganges, wenn kein schneller Schaltvorgang erforderlich ist, und eine erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung H während der Synchronisierphase als eine von detektierten Fahrzeugparametern abhängige feste Schrittmenge.
Bei der ersten Kraftstoffmengenanreicherung L, mit gestrichelter Kurve dargestellt, handelt es sich um eine Kraftstoffmengenanreicherung für den Normalfall wie oben bei Schritt 85 beschrieben.
Kurz vor dem Zeitpunkt t'₁ wird ein Herunterschalten angefordert, was darauf beruhen kann, dass der Herunterschaltpunkt für den momentan eingelegten Gang unterschritten worden ist. Im Zeitpunkt t'₁ kann der Fahrer das Fahrpedal voll niedergedrückt haben, so dass die Kraftstoffanlage in jeden Zylinder die maximale Kraftstoffmenge einspritzt. Bei einem aufgeladenen 11-Liter-Sechszylinder-Dieselmotor kann diese Vollast-Kraftstoffmenge 180 mg Dieselkraftstoff je Einspritzvorgang betragen. Im Zeitpunkt t'₁ beginnt der Herunterschaltvorgang damit, dass die Motorregelung (das Motormanagement) die Fahrpedalregulierung übergeht, so dass das Motormoment reduziert wird, obwohl das Fahrpedal weiterhin voll niedergedrückt ist. Hierdurch wird ein annähernd momentfreier Zustand beim Zahnradeingriff im Getriebe erhalten, eine Voraussetrung für ein problemloses Auslegen des auszulegenden Ganges im mechanischen Getriebe. Im Zeitpunkt t'₂ ist der eingeregelte momentfreie Zustand erreicht und der auszulegende Gang ausgelegt. Die Motorregelung gibt danach einen Befehl für eine Kraftstoffmengenanreicherung L aus, wodurch der Motor auf eine höhere Drehzahl beschleunigt wird.
Die normale Kraftstoffmengenanreicherung L kann einen Bruchteil der Vollast-Kraftstoffmenge ausmachen, und bei oben genanntem 11-Liter-Motor kann die Kraftstoffmenge vorzugsweise bei 35 mg Dieselkraftstoff je Einspritzvorgang liegen. Im Zeitpunkt t'₃ wird die Synchrondrehzahl erreicht. Danach folgen eine Drehzahlregelung bis zur synchronen Drehzahl und das Einlegen des nächsten Ganges, der im Zeitpunkt t'₄ völlig eingelegt ist, woraufhin die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wird, bis schließlich die Kraftstoffeinspritzmenge erreicht ist, die der momentanen Fahrpedalstellung entspricht.
Wenn statt dessen die Notwendigkeit eines schnellen Schaltvorganges detektiert worden ist, erfolgt eine zweite Kraftstoffmengenanreicherung H, mit durchgezogener Kurve dargestellt, automatisch entsprechend der vorstehenden Beschreibung bei Schritt 86 und abhängig von den Bedingungen in den Schritten 81-84.
Kurz vor dem Zeitpunkt t'₁ kommt ein Befehl zum Herunterschalten, was die Folge davon sein kann, dass der Fahrer das Fahrpedal bis in die Kick-down-Stellung niedergedrückt hat. Im Zeitpunkt t'₁ kann das Fahrpedal voll niedergedrückt sein, und der Herunterschaltvorgang beginnt dann damit, dass die Motorregelung die Fahrpedalregulierung übergeht und eine Reduzierung des Motormoments bewirkt. Im Zeitpunkt t z sind der eingeregelte momentfreie Zustand erreicht und der auszulegende Gang ausgelegt. Die Motorregelung gibt danach einen Befehl für eine erhöhte Kraftstoftmengenanreicherung H aus, wodurch der Motor auf eine höhere Drehzahl beschleunigt wird. Diese erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung H wird im Zeitpunkt t₂ eingeleitet und kann im wesentlichen der Vollast-Kraftstoffmenge entsprechen, und bei oben genanntem 11-Liter-Motor kann die Kraftstoffmenge vorzugsweise bei 180 mg Dieselkraftstoff je Einspritzvorgang liegen. Im Zeitpunkt t₃ wird die Synchrondrehzahl erreicht. Danach folgt eine Rücknahme der Kraftstoffmenge, so dass eine Drehzahlregelung bis zur synchronen Drehzahl stattfinden kann, der das Einlegen des nächsten Ganges folgt, der im Zeitpunkt t₄ völlig eingelegt ist, wonach die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht wird, bis schließlich die Kraftstoffeinspritzmenge erreicht ist, die der momentanen Fahrpedalstellung entspricht.
Die Rücknahme der Kraftstoffmenge ab dem Zeitpunkt t'₁ bei normalen Herunterschaltvorgängen bzw: ab dem Zeitpunkt t₁ bei schnellen Schaltvorgängen erfolgt, wie aus 3 hervorgeht, mit unterschiedlicher Rücknahmegeschwindigkeit, so dass bei schnellen Schalt vorgängen eine schnellere Kraftstoffrücknahme eingeregelt wird, d.h. eine höhere negative Kraftstoffableitung (dF/dt; F = Kraftstoff). Entsprechend kann die Erhöhung der Kraftstoffmenge bei schnellen Herunterschaltvorgängen ab dem Zeitpunkt t₄ schneller erfolgen als die Erhöhung der Kraftstoffmenge, die bei normalen Herunterschaltvorgängen ab dem Zeitpunkt t'₄ stattfindet.
In 4 ist die Motordrehzahl ERPM während eines Herunterschaltvorganges in den Zeitpunkten t₂ sowie t₃ /t'₃ dargestellt. Die Motordrehzahl ist in der Hauptsache konstant bis zum Zeitpunkt t₂ wenn der auszulegende Gang ausgelegt wird. Danach erfolgt eine Dreh zahlerhöhung mit Hilfe der Kraftstoffmengenanreicherung H bis zum Zeitpunkt t₃ oder, wenn eine normale geringere Kraftstoffmengenanreicherung L aktiviert worden ist, bis zum Zeitpunkt t'₃ gemäß der gestrichelten Kennlinie. Im Zeitpunkt t₃ /t'₃ ist die Synchrondrehzahl für den nächsten Gang erreicht, und das Einlegen des Ganges beginnt.
Im Beispiel gemäß 3 kommen nur zwei Niveaus H/L bei der Kraftstoffmengenanreicherung zur Anwendung, nämlich die geringere Kraftstoffmengenanreicherung L für Herunterschaltvorgänge, die nicht schnell ablaufen müssen, und die erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung H für Herunterschaltvorgänge, die schneller ablaufen müssen. Die geringere Kraftstoffmengenanreicherung L kann bei noch immer angemessenen Zeiten für die Herunterschaltvorgänge für ein minimales Geräuscherzeugungsniveau ausgelegt werden, während die erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung H auf kürzest mögliche Schaltreiten abgestimmt werden kann.
Die bei den einzelnen Herunterschaltvorgängen anfallenden Schaltzeiten können vorzugsweise überwacht werden, um die eingeregelten Kraftstoffmengenanreicherungen in gewissem Ausmaß adaptiv zu korrigieren. Zumindest die geringere Kraftstoffmengenanreicherung L lässt sich adaptiv so korrigieren, dass die erhaltenen Schaltreiten, oder nur die eigentliche Synchronisierphase, innerhalb vorgegebener Zeitintervalle liegen. Um zu verhindern, dass die Herunterschaltvorgänge übermäßig lang werden, oder wahlweise um eine weitere Reduzierung des Motorgeräusches bei normalen Herunterschaltvorgängen zu ermöglichen, kann eine Korrektur erfolgen, wenn die Herunterschaltreiten außerhalb eines vorgegebenen akzeptablen Zeitintervalls liegen. Wenn die Herunterschaltzeiten unter der unteren Grenze des Zeitintervalls liegen, wird angezeigt, dass ein Spielraum für eine weitere Absenkung der eingeregelten Kraftstoffeinspritrmenge und des erzeugten Geräusches besteht. Wenn statt dessen die Herunterschaltreiten über der oberen Grenze des Zeitintervalls liegen, wird angezeigt, dass die Herunterschaltvorgänge beschleunigt werden müssen. Das akzeptable Zeitintervall kann zum Beispiel 0,8...1,5s betragen, und dann bewirken Herunterschaltvorgänge von weniger als 0,8 s Dauer eine Verminderung der geringeren Kraftstoffmengenanreicherung L. Bei Herunterschaltvorgängen von mehr als 1,5 s Dauer dagegen wird die geringere Kraftstoffmengenanreicherung L vergrößert. Die Korrekturen der Kraftstoffeinspritzmengen werden zweckmäßigerweise in kleineren und gegebenenfalls festen Schrittmengen vorgenommen, welche nicht notwendigerweise dazu führen, dass die Schaltzeit schon nach nur einer Korrektur innerhalb des akzeptablen Zeitintervalls zu liegen kommt, wodurch sich eine langsamere und sanftere Regelung ergibt.
Ein kennzeichnendes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass wesentlich höhere Kraftstoffmengenanreicherungen während der Synchronisierphase automatisch in den Betriebsfällen erhalten werden, in denen ein Bedarf an schnellen Schaltvorgängen vorliegt. Bei normalen Herunterschaltvorgängen wird zweckmäßigerweise eine geringere Kraftstoffmengenanreicherung L im Intervall 15-30% der Vollast-Kraftstoffmenge und vorzugsweise 20 % der Vollast-Kraftstoffmenge aktiviert. Bei den Betriebsfällen, die in den Schritten 81-84 detektiert werden, wird eine wesentlich höhere Kraftstoffmengenanreicherung aktiviert, die um mindestens 20 % über der normalen geringeren Kraftstoffmengenanreicherung liegt und mehr als 40 % der Vollast-Kraftstoffmenge beträgt. Wenn nur eine einzige feste erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung H zur Anwendung kommt, entspricht diese Menge mindestens 50-100% der Vollast-Kraftstoffmenge, mit der Möglichkeit zu einer Begrenzung nach oben aufgrund von Emissions- und Betriebslärmauflagen, um maximal schnelle Herunterschaltvorgänge automatisch sowohl in Paniksituationen, wenn die Kick-down-Funktion eingeschaltet ist, als auch bei eingeschaltetem Bergfahrt-Programm zum Erhalt der maximalen Steigfähigkeit zu aktivieren.
Bei einer weiterentwickelten Variante der Erfindung können mehrere erhöhte diskrete Kraftstoffanreicherungsniveaus oder stufenlos kontinuierlich erhöhte Kraftstoffanreicherungsniveaus angewandt werden, die proportional dem Bedart an schnellen Schaltvorgängen aktiviert werden. Zum Beispiel kann ein geringeres und normalerweise angewandtes Kraftstoffanreicherungsniveau bei 20-30 % der Vollast-Kraftstoffmenge liegen, und dann können höhere Niveaus von 50/60/70/80 bzw. 100 % der Vollast-Kraftstoffmenge aktiviert werden, wenn

– die Fahrpedalstellung in Schritt 81 mehr als 50/60/70/80 bzw. 100 % der Vollgasstellung beträgt oder
– die Retardation in Schritt 83 über 20/40/60/80 bzw. 120/min liegt.

Vorzugsweise wird jedoch immer die maximale Kraftstoffanreicherungsmenge in Schritt 82 oder 84 aktiviert, wenn die eingeschaltete Kick-down-Funktion bzw. die eingeschaltete Motorbremsfunktion angeben, dass ein Betriebsfall vorliegt, bei dem ein schnellstmögliches Herunterschalten stattfinden muss.
Die Erfindung kann im Rahmen der Patentansprüche so abgeändert werden, dass sich Unterschiede gegenüber der vorgezogenen Ausführungsform ergeben. Einzigartiges Merkmal der Erfindung ist jedoch eine selektive Anwendung einer erhöhten Kraftstoffmengenanreicherung während der Synchronisierphase bei Herunterschaltvorgängen in Schaltsystemen von mechanischen Getrieben, wobei diese erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung nur automatisch abhängig von der Überschreitung vorgegebener Fahrzeugparameter aktiviert wird und diese Überschreitung anzeigt, dass kurze Momentunterbrechungen und schnelle Schaltvorgänge erforderlich sind, entweder damit kein Herunterschaltvorgang verloren geht oder um eine Unterbrechung der Motorbremswirkung in solchen Fällen zu verhindern, wenn der Fahrer zusätzliche Bremswirkung verlangt hat. Die erhöhte Kraftstoffmengenanreicherung kann auch durch ein Regelsystem eingeleitet werden, wobei der Motor abhängig von einem Schnellschaltbedarf unterschiedlich schnell beschleunigt werden kann und wobei das Motorregelsystem entweder die Motorbeschleunigung als Regelparameter oder das ausgesteuerte Motormoment (Nm) als primären Regelparameter, der indirekt zu erhöhten Kraftstoffeinspritzmengen führt, benutzt. So kann zum Beispiel ein beschleunigungsgesteuertes Regelsystem rückgekoppelt die Motorbeschleunigung so steuern, dass der Motor bei normalen Herunterschaltvorgängen mit erheblich niedrigeren Kraftstoffzufuhrableitungen (dF/dt; F = Kraftstoff) auf eine Synchrondrehzahl beschleunigt wird, als dies bei schnellen Schaltvorgängen der Fall ist.

1: Signal von Bremsprogramm-Schalter
2: Signal von Kupplungspedalschalter
3: Signal von Betriebsbremspedal
4: Signal von Fahrtschreiber
5: Signal von Fahrpedal
6: Signal an Armaturenbrett-Informationsfeld
7: Signal von Abgasbrems-Schalter (EB)
8: Signal von Schalthebel
9: Signal von Fahrprogramm-Wähler
10: Kommunikation mit Diagnosebuchse
11: Signal von Diagnoseschalter
12: μP-Steuergerät
13: Kommunikation mit ABS/ASR
14: Kommunikation mit EDC
15: Signal an Abgasbremse (EB)
16: Signal von Motordrehzahlgeber
17: Signal an Getriebe-Magnetventile
18: Signal von Getriebe-Quittierschaltern
19: Signal von Gelenkwelle-Drehzahlgeber
20: Kommunikation mit EDC-Motorsteuerung
21: Signal von Retarder
22: Retarder-Steuergerät
23: EDC-Steuergerät
24: ABS/ASR-Steuergerät
25: Schalthebel
26: Fahrprogramm-Wähler
27: Bremsprogramm-Schalter
28: Kupplungspedal
29: Bremspedal
30: Kupplungspedalschalter
31: Fahrpedal
32: Armaturenbrett
33: Armaturenbrett-Informationsfeld
34: Diagnosebuchse
35: Diagnoseschalter
36: Kommunikationsleitung
37: Servogerät
40: Verbrennungsmotor
41: Kupplung
42: Schrittgetriebe
43: Antriebsstrang
44: Antriebsräder
45: Abgasbrems-Schalter (EB)
46: Drehzahlgeber, Abtriebswelle
47: Drehzahlgeber, Motor
48: Retarder
49: Retarderkühlflüssigkeit-Temperaturgeber
57: Nicht-flüchtiger Speicher
58: Abgasbremse (EB)
59: Signal von Retarderkühlflüssigkeit-Temperaturgeber
61: Retarder-Handhebel
62: Retarder-Automatik-Taste
63: Geschwindigkeitsregler-Schieberschalter
80: Frageschritt
81: Frageschritt
82: Frageschritt
83: Frageschritt
84: Steuerschritt
85: Steuerschritt
86: Steuerschritt

Claims

Verfahren zum Beschleunigen des Herunterschaltens bei einem automatisch computergesteuerten Schaltsystem für ein mechanisches Schrittgetriebe in einem Fahrzeug mit Antrieb durch einen Verbrennungsmotor, wobei in Verbindung mit dem Ausrücken eines Ganges das Motormoment vermindert wird und danach eine momentane Kraftstoffmengenanreicherung stattfindet, wodurch der Motor vor dem Einlegen eines niedrigeren Ganges auf eine Drehzahl gebracht wird, die synchron mit der Drehzahl dieses niedrigeren Ganges ist, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die momentane Kraftstoffmengenanreicherung erhaltene Kraftstoffmenge bei Bedarf an einem schnelleren Herunterschalten automatisch von einer ersten kleineren Kraftstoffmenge (L) auf eine größere Kraftstoffmenge (H) eingeregelt wird und diese Einregelung abhängig von solchen Fahrzeug- oder Motorparametern erfolgt, die Betriebsfälle mit eingeschalteter Motorbremse, Kick-down-Stellung beim Fahrpedal oder auf steilen Fahrbahnsteigungen anzeigen, die beim Herunterschalten nur kurzzeitige Momentunterbrechungen zulassen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Kraftstoffmengenanreicherung bei normalen Betriebsfällen entsprechend einem Fahrbetrieb auf in der Hauptsache ebener Fahrbahn oder bei nicht eingeschaltetem Motorbrems-Programm mit einer ersten Kraftstoffmenge (L) erfolgt, die weniger als 40 % der Vollast-Kraftstoffmenge beträgt, und die momentane Kraftstoffmengenanreicherung bei Betriebsfällen mit einem Bedart an möglichst kurzer Unterbrechung des Motormoments, entsprechend Betriebsfällen mit entweder eingeschalteter Kick-down-Funktion, Fahren auf steilen Fahrbahnsteigungen oder eingeschaltetem Motorbrems-Programm in Abhängigkeit von Fahrzeugparametern oder vom Fahrer für diese Betriebsfälle eingestellten Bedienungsorganen auf eine zweite, mehr als 40 % der Vollast-Kraftstoffmenge betragende Kraftstoffmenge (H) umgestellt wird, wobei die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Kraftstoffmenge mehr als 20 % der Vollast-Kraftstoffmenge beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anzeige von steilen Fahrbahnsteigungen oder des Bedarfes an kurzen Momentunterbrechungen die Stel lung eines vom Fahrer in mehreren Stellungen einstellbaren Fahrprogramm-Wählers in Kombination mit der momentanen Fahrpedalstellung auf solche Weise herangezogen wird, dass bei vom Fahrer über den Fahrprogramm-Wähler eingeschaltetem Bergfahrt-Programm und gleichzeitig vom Fahrer niedergedrücktem Fahrpedal in eine Stellung entsprechend mehr als 60 % der Vollgasstellung automatisch eine momentane Kraftstoffmengenanreicherung auf zumindest eine zweite größere Kraftstoffmenge stattfindet.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anzeige von steilen Fahrbahnsteigungen oder des Bedarfes an kurzen Momentunterbrechungen die Fahrzeugretardation herangezogen wird, die der vor dem Auslegen des auszulegenden Ganges stattfindenden Momentreduzierung folgt, wobei, wenn die Fahrzeugretardation über einem vorgegebenen Wert liegt, die Kraftstoffmengenanreicherung automatisch auf zumindest eine zweite größere Kraftstoffmenge aktiviert wird, und wobei die Fahrzeugretardation anhand von Drehzahländerungen bei der Gelenkwelle ermittelt wird und der vorgegebene Wert der Retardation einer Drehzahländerung von 80/s entspricht.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anzeige von steilen Fahrbahnsteigungen oder des Bedarfes an kurzen Momentunterbrechungen ein zur Unterscheidung zwischen Steigungen und Gefällen fähiger Neigungsgeber benutzt wird, durch den die Kraftstoffmengenanreicherung automatisch auf zumindest eine zweite größere Kraftstoffmenge aktiviert wird, wenn auf einer Fahrbahnsteigung eine vorgegebene Neigung überschritten wird, wobei der Wert für diese Neigung in einem Bereich zwischen 5 % und 8 % Neigung liegt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zweiten größeren Kraftstoffmenge um zumindest eine von mehreren und relativ der ersten Kraftstoffmenge größeren Kraftstoffmengen handelt, wobei die zweite Kraftstoffmenge der maximalen momentanen Kraftstoffmengenanreicherung im Intervall 50-100 % der Vollast-Kraftstoffmenge liegt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste geringere und bei normalen Betriebsfällen angewandte, momentane Kraftstoffmengenanreicherung im Intervall 15-30 % der Vollast-Kraftstoffmenge liegt.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte erste Kraftstoffmengenanreicherung 20% der Vollast-Kraftstoffmenge beträgt.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste geringere und bei normalen Betriebsfällen angewandte, momentane Kraftstoffmengenanreicherung adaptiv daran angepasst wird, wie schnell die synchrone Drehzahl mit der ausgesteuerten Kraftstoffmengenanreicherung erreicht wird, wobei diese Anpassung darauf ausgerichtet ist, dass die Schaltzeit innerhalb eines für Schaltvorgänge beim normalen Betriebsfall vorgegebenen Zeitintervalls gehalten wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste geringere und bei normalen Betriebsfällen angewandte, momentane Kraftstoffmengenanreicherung um eine erste Schrittmenge erhöht wird, wenn die Schaltzeit das vorgegebene Zeitintervall übersteigt, und die genannte momentane Kraftstoffmengenanreicherung um eine zweite Schrittmenge verringert wird, wenn die Schaltzeit das vorgegebene Zeitintervall unterschreitet.
Anordnung zum Steuern automatischer Herunterschaltvorgänge bei computergesteuerten Schaltsystemen für mechanische Schrittgetriebe in Kraftfahrzeugen, mit von Servogeräten im Getriebe bewirktem Auslegen und Einlegen der Gänge bei gleichzeitiger Motorregelung anhand von in einem zum Schaltsystem gehörenden Steuergerät (12) gespeicherten, vorgegebenen Programmen in Abhängigkeit von durch das Steuergerät (12) detektierten Fahrzeugparametern wie die von zumindest einem für diesen Zweck angeordneten Drehzahlgeber (47) erfasste Geschwindigkeit des Fahrzeugs (46), und mit einer durch Rücknahme der Kraftstoffeinspritrmenge bewirkten Reduzierung des Motormoments vor Auslegen eines Ganges sowie einer darauffolgenden momentanen Kraftstoffmengenanreicherung zur Anhebung der Drehzahl auf eine mit dem nächsten Gang synchrone Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12) folgendes umfasst: – Mittel (12,81,82,83) zur Erkennung des Betriebsfalls, angezeigt durch die Einstellung des Fahrprogramm-Wählers (26) auf ein Bergfahrt-Programm, Betätigung des Fahrpedals (31) bis zur Kick-down-Stellung oder ein mit dem Bremsprogramm-Schalter (27) eingeschaltetes Motorbrems-Programm, welches zu angehobenen Heraufschaltpunkten und eingeschalteter Abgasbremse führt; – Mittel (12,57) zur Speicherung vorgegebener Schwellenwerte für die Fahrzeugretardation; – Mittel (12,81,82) zur Erkennung, ob die Fahrzeugretardation während des Herunterschaltvorganges einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten hat; – Mittel (12,81,82,83,84) zur Aktivierung einer größeren Kraftstoffmenge (58) während des Herunterschaltens zur schnelleren Anhebung der Motordrehzahl auf die synchrone Motordrehzahl für den nächsten niedrigeren Gang, wenn eine der nachstehenden Bedingungen erfüllt ist: – die Fahrzeugretardation hat den Schwellenwert überschritten; – der Fahrprogramm-Wähler (26) ist auf ein Bergfahrt-Programm eingestellt, und das Fahrpedal (31) befindet sich in einer niedergedrückten Stellung, die mehr als 60 % der Vollgasstellung entspricht; – das Motorbrems-Programm ist eingeschaltet; – das Fahrpedal ist bis in die Kick-down-Stellung niedergedrückt.