DE2108987A1 - Getriebesteuerung für Stufenwechselgetriebe in Kraftfahrzeugen - Google Patents
Getriebesteuerung für Stufenwechselgetriebe in KraftfahrzeugenInfo
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Description
19. 2. ^971 Ka/Lü ' 210898
Anlage zur
Patentanmeldung
Patentanmeldung
BOSCH GJ3H, 7 Stuttgart
Die Erfindung bezieht sich auf eine Getriebesteuerung für Stufenwechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, die vorzugsweise
von einer Brennkraftmaschine angetrieben werden,
mit einem Steuergerät, dem von Meßwertgebern erzeugte, den Betriebszustand des Antriebsmotor und des
Fahrzeugs charakterisierende ivleirgrößen zugeführt sind,
das nach. Verarbeitung der Meßgrößen nach vorgegebenen
Kriterien Schaltsignale zum Gangwechsei am Getriebe erzeugt una mit einein wiiIkUi1IiCh zu bedienenden T.7ühlhebel,
mit dessen Hilfe die Automatik in besonderen Fällen vos wahrer oeeinfluizt werden kann.
is sind D-sreits Jetrieoesteuerungen für i-ahrzeuge mit
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selbsttätig geschalteten Stufenwechselgetrieben bekannt,
bei denen die einzelnen Getriebegänge in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors und dar Gescimindigkeit
des Fahrzeuges selbsttätig ausgewählt und eingeschaltet werden. Liese Getriebesteuerungen weisen geschwindigkeit
sabhängige Schaltelemente auf, mit deren Hilfe für jeden Getriebegang ein Geschwindigkeitsbereich
festgelegt wird. 7/erden die Getriebe jedoch lediglich
geschwindigkeitsabhängig geschaltet, so arbeitet die zum Antrieb dienende Brennkraftmaschine nicht in jedem
Fall mit optimalen Betriebsbedingungen. Optimale 3e- * triebsbedingungen bedeuten unter anderem einen in bezug
auf den Kraftstoffverbrauch günstigen '.Virkungsgrad
und / oder eine vollständige Verbrennung des Kraftstoffes, so daß damit auch der Anteil schädlicher Abgase
minimal ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Getriebesteuerung zu schaffen, die für jeden Fahrbereich die
günstigsten Übersetzungsstufen des Getriebes bestimmt und einschaltet oder zumindest anzeigt, so daß die Antriebsmaschine
des Fahrzeuges hinsichtlich einer oder mehrerer Kriterien (zum Beispiel Kraftstoffverbrauch,
fe Abgasemissionen, Fahrverhalten) optimal betrieben wird.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin,
daß das Steuergerät eine Kennliniennachbildung umfaßt, die aus wenigstens einer nießgröße insbesondere aber aus
zwei und mehr Meßgrößen eine vom Betriebszustand des Antriebsmotors und / oder des Fahrzeuges abhängige Kanngröße
erzeugt, und daß zum Gangwechsel dienende Sehaltsignale
erzeugt werden, wenn diese Kenngröße den durch festgelegte Richtwerte begrenzten, eine optimale .Arbeits-
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weise der Antriebsmaschine ergebenden Bereich für den
eingelegten Gang überschreitet.
In 7/eiterbildung der Erfindung ist für jeden eine Überset
zungsstufe am Getriebe festlegenden Gang der Bereich derjenigen Kenngröße oder derjenigen Kenngrößen festgelegt,
in welchem der Antriebsmotor optimal arbeitet. Sine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Kenngröße den Kraftstoffverbrauch
des Antriebsmotor darstellt. In anderen Fällen kann es besonders z'^eekmäßig sein, wenn die Kenngröße die Leistung
der Antriebsmaschine oder die Abgasemission darstellt. Vielfach ist es auch vorteilhaft, wenn die Kenngröße eine Kombination der Kriterien Kraftstoffverbrauch,
Abgasemission und / oder Leistung darstellt. Die Kenngröße kann aber auch beispielsweise in einem ersten
Betriebsbereich der Brennkraftmaschine die Abgasemission
darstellen, in einem zweiten Betriebsbereich den Kraftstoffverbrauch und in einem dritten Betriebsbereich die
Leistung der Antriebsmaschine. V/enn die Kenngröße den
Kraftstoffverbrauch darstellt, liegt der Vorteil der erfindungsgemäBen
Getriebesteuerung insbesondere darin, daß bei optimalem Betrieb der Brennkraftmaschine auch die niedrigsten
Betriebskosten entstehen. Es kann aber in verschiedenen Fällen auch besonders zweckmäßig sein, wenn in ver- *
schiedenen 3etriebsbereichen, also beispielsweise im Verlauf
bei Teillast oder bei Vollast oder beim Warmlauf, bei großer geografischer Höhe und so weiter verschiedene
Kombinationen der genannten Kriterien zur Bildung der Kenngröße herangezogen werden. '.Ver de η Fahrzeuge überwiegend so
betrieben, daß nur die geringst mögliche Kraftstoffmenge
verbraucht wird, so lassen sich über längere 3insatzzeiten
beziehungsweise Sinsatzstrecken beachtliche Kosten-
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einsparungen erzielen, ohne daß sich ein wesentlicher
technischer Mehraufwand gegenüber herkömmlichen Getriebesteuerungen
ergibt.'Mese Optimierungen sind
schon für Personenkraftwagen mit automatischen Getrieben
interessant, jedoch für Ilutzfahrzeuge zur Personenbeförderung
oder zum Gütertransport besonders vorteilhaft .
7/eiterbildungen und zv;eckmäßige -Ausgestaltungen der
Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den unteran-'
Sprüchen aus dem nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten .Ausführungsbeispiel, das das
Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Getriebesteuerung darstellt.
In der Figur ist mit 1o eine Brennkraftmaschine angedeutet,
die über einen hydraulischen Drehmomentenwandler
11 euf ein Stufemvechselgetriebe 12 arbeitet. Das
Stufenwechselgetriebe 12 treibt mit seiner .Ausgangswelle
zwei Antriebsräder 13 eines nicht näher dargestellten Fahrzeuges. Die einzelnen Gänge im Getriebe
sind mit Hilfe von Hydraulikzylindern 14 einlegbar, von denen lediglich ein Hydraulikzylinder schematisch angedeutet
ist. Dem Hydraulikzylinder 14 wird über ein Magnetventil I5 bei 16 von einem nicht naher gezeigten
Hydrauliksystem flüssiges Druckmittel zugeführt. Das
Magnetventil I5 wird von einem Steuergerät 17 angesteuert,
das die Gangwahl in .Abhängigkeit von einer Reihe von
Kenndaten vornimmt. Am Steuergerät 17 ist schematisch angedeutet,
daß mit Hilfe eines von Hand zu verstellenden Hebels 18 der gewünschte Fahrbereich einstellbar ist.
Das Steuergerät erhalt von Drehzahlgebern 19» 2o und 21 •irehzahlinformationen üaer die Äusgangsdrehzahl.der Brenn-
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kraftmaschine 1o, die Ausgangsdrehzahl des hydraulischen
Drehmomentenwandlers 11 und die Ausgangsdiehzahl des
Stufenwechselgetriebes 21, die der Fahrgeschwindigkeit unmitteloar entspricht. Ferner erhalt das Steuergerät
von einem Fahrpedal 22 eine Information und / oder von einem Jjruckfühler 23 eine Meßgröße über den Saugrohrdruck
innerhalb des Ansaugrohres 24 der Brennkraftmaschine
1o. Der Brennkraftmaschine wird Kraftstoff durch einen - schematisch bei 25 angedeuteten Vergaser oder eine
Einspritzlage zugeführt, der beziehungsweise die bei
an einen nicht näher dargestellten Kraftstofftank angeschlossen
ist. . - *
Das Steuergerät 17 ist weiterhin mit einer Anzeigevorrichtung
27 verbunden, an welcher der Fahrer des Kraftfahrzeuges den für den augenblicklichen Fahrzeugstand
optimalen Gang ablesen kann. Das gezeigte Ausführungsbeispiel ist mit einem Getriebe ausgerüstet, das drei
Vorwärtsgänge aufweist, Der hydraulische Drehmomentenwandler 11 überbrückt dabei eventuell zwischen zwei Getriebegängen
auftretende Lücken. Die erfindungsgemäße Getriebesteuerung eignet sich jedoch besonders gut für
feiner abgestufte Getriebe, die mehr als 3 Vorwärtsgänge
aufweisen, da in diesem Fall die gegenseitige Zuordnung J
in Fahrgeschwindigkeit und Motordrehzahl feinstufiger wählbar ist, und somit die Verbesserung mit'den gewünschten
Kriterien vollkommener gelingt.
Für !brennkraftmaschinen, die mit elektronisch gesteuerter
Kraftstoffeinspritzung betrieben werden, ergibt sich zusätzlich in besonders vorteilhafter Weise die Möglichkeit,
von der elektronischen Anordnung für die Kraftstoffzumessung ausgehend eine den Kraftstoffverbrauch darstellende
Anzeige zu erzeugen, da die Zeitdauer der an die
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Magnetventile gelangenden Sinspritzimpulse unter Berücksichtigung
des Übersetzungsverhältnisses ein Maß für den auf eine Sinheitswegstrecke bezogenen Kraftstoffverbrauch
darstellt. Dabei ist es zur genauen Kraftstoffmessung
not?/endig, eine Ansprechverzögerung der Magnetventile
der einspritzeinrichtung zu berücksichtigen.
209837/0323 "7 ~
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Claims (11)
- Robert Bosch GmbH R. 225StuttgartAnsprücheΘ Getriebesteuerung für Stufenwechselgetriebe in Kraftfahrzeugen, die vorzugsweise von einer Brennkraftmaschine angetrieben werden, mit einem Steuergerät, das aufgrund von den Betriebszustand desAntriebsmotors und des Fahrzeuges charakterisieren- gden Meßgrößen nach vorgegebenen Kriterien Schaltsignale zum Gangwechsel am Getriebe erzeugt, und mit einem willkürlich zu bedienenden Y/ahlhebel zur Eingabe von Befehlen des Fahrers in besonderen Betriebssi-tuationen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät eine Kennliniennachbildung umfaßt, die aus wenigstens einer Meßgröße, insbesondere zwei und mehr Meßgrößen eine vom Betriebszustand des Antriebsmotors und / oder des Fahrzeuges abhängige Kenngröße erzeugt, und daß zum Gangwechsel dienende Schalt- "signale erzeugt werden, wenn diese Kenngröße den durch festgelegte .Richtwerte begrenzten, eine optimale Arbeitsweise der Antriebsmaschine ergebenden Bereich für den eingelegten Gang überschreitet.
- 2. Getriebesteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der aus wenigstens einer,209837/0 32 3 ■ - 8 -BAD ORIGINALRobert Bosch GmbH R. 225108987Stuttgartinsbesondere aus zwei und mehr Meßgrößen ermittelten Kenngröße elektrische Signale zur Kennzeichnung des optimalen Ganges erzeugt werden.
- 3· Getriebesteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden eine Übersetzungsstufe am Getriebe festlegenden Gang der Bereich der Kenngröße festgelegt ist, in welchem der .-Antriebsmotor in einem optimalen Bereich arbeitet.
- 4-. Getriebesteuerung nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngröße die Abgasemission des Kraftfahrzeuges darstellt oder mit enthält.
- 5· Getriebesteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngröße die Leistung des Antriebsmotors darstellt oder mit enthält.
- 6. Getriebesteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, daß die Kenngröße eine Kombination der Kriterien Abgasemission, Kraftstoffverbrauch209837/0323 - 9 -Robert Bosch GmbH . R. 225Stuttgart · ·und / oder Leistung und gegebenenfalls weiterer Kriterien darstellt.
- 7· Getriebesteuerung nach Anspruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngröße in verschiedenen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine und / oder des Fahrzeuges verschiedene Kombinationen aus zwei oder mehreren der Kriterien Kraftstoffver- fbrauch, Abgasemission und / oder Leistung und gegebenenfalls weiterer Kriterien darstellt.
- 8. Getriebesteuerung nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kennliniennachbil-· dung einen Impulsgeber enthält, dessen Ausgangsimpulse in einer oder mehreren der Größen Impulsdauer, Impulsefolgefrequenz und Impulsamplitude von wenigstens einer der Meßgrößen verändert werden. g
- 9. Getriebesteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die ein Verhältnis aus dem Kraftstoffverbrauch zu einer Einheitswegstrecke bildet und somit eine Anzeige des spezifischen Kraftstoffverbrauches liefert.- 1o 209837/0323BAD OFUGtNALRobert Bosch GmbH " R. 225Stuttgart
- 10. Getriebesteuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fahrzeugen mit Kraftstoffeinspritzung die Stellung der Regelstange der Einspritzpumpe beziehungsweise bei einer elektronisch gesteuerten Einspritzung die Zeitdauer der Öffnungsimpulse für die Magnetventile zur Ermittlung des · auf eine ISinheits^egstreeke bezogenen Kraftstoffverbrauches herangezogen ;verden.
- 11. Getriebesteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kenngröße den Kraftstoffverbrauch des Antriebsmotor darstellt oder mit enthält.BAD QRiGIMAL209837/0323
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