DE2625770A1

DE2625770A1 - Verfahren beim betrieb eines brennkraftgetriebenen fahrzeuges

Info

Publication number: DE2625770A1
Application number: DE19762625770
Authority: DE
Inventors: Paul Dr Ing Strifler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1977-12-15

Description

Verfahren beim flotriob eines brennkraftgetriebenen Fahrzeuges
Die Erfindting betrifft ein Verfahren beim Betrieb eines brennkraftgetriebenen Fahrzellges, bei welchem zur Anpassung der aufbringbaren Motordrehzahl und des aufbringbaren Motordrehmoinentes a die jeweils gefordorte Fahrgeschwindigkeit bzw. den Fahrwiderstand die Übersetzung zwischen der Motorabtriebswelle und den Treibrädern des Fahrzeuges in einem Mehrgang-Wechselgetriebe stufenweise geändert wird und wobei von wenigstens zwei in einem beliebigen Betriebszustand moglichen Ubersetzungen diejenige gewählt wird, mit der ein geringerer Kraftstoffverbrauch der Bronnkraftmaschine erzielbar ist.
Der Kraftstoffverbrauch ist nicht nur von der Größc der Fahrwiderstände, sondern auch von der zu ihrer Überwindung erforderlichen Drehmoment/Drehzahlkombination des Motors, d. h.
von der Lage des Fahrpunktes im Motorkennfeld abhingig. Bei Hubkolbenmotoren, insbesondere bei Dieselmotoren ist der spezifische Verbrauch am niedrigsten bei einer mittleren Drehzahl und relativ hoher Momentausnutzung.
Es ist also erstrebenswert, durch eine gezielte Schaltung von zwei bei einem beliebigen vorgegebenen Fallrzustand möglichen Getriebegängen denjenigen mit dem geringeren Kraftstoffverbrauch auszuwählen. Dies wird bei selbsttätig schaltenden Getrieben bereits angestrebt (vgl. z. B. ATZ, 1961, 279 ff oder DT-OS 2 338 122). Der Aufwand hierfür ist aber beträchtlich und nur bei teueren Fahrzeugen vertretbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, eino Verfahrensweise anzugeben, die mit relativ geringem Aufwand realisierbar ist. Zur Lösung wird erfindungsgemäß in der Weise verfahren, daß zur Kraftstoffersparnis eine Umschaltung ein den weniger stark untersetzenden Gang vorgenommen wird, wenn vor der Umschaltung folgende beiden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind n momentan > (ix/ix + l) . n min und Md momentan < (ix - l/ix) Md max webei nmomentan die jeweils vorliegende Drehzahl der Motorabtriebswelle, nmin deren kleinstzulässige Drehzahl, Md momentan das jeweils vorliegende Drehmoment an der Motorabtriebswello, Md das größtmögliche Motordrehmoment, in das Ubersetzungsverh.iltnis des Wechselgetriebes in einem seiner Gänge und ix + 1 das Überse tzungsverhäl tni s in dem nächstliegenden weniger stark untersetzenden Gang bedeuten.
Die zur Ausübung des Verfahrens erforderlichen Bausteine bzw. Elemente sind steuerungsseitig eine Drehzahlanzeige der Getriebeabtriebswelle, eine Drehmomentermittlung, z. B. ein Abgriff der Drosselklappenstellung (bei Otto-Motoren) oder der Regelstangenstellung (bei Dieselmotoren), eine Gangermittlungseinrichtung und ein Kleinrechner erforderlich. Die Gangermittlungseinrichtung kann im Zusammenwirken mit dem sehr einfachen Rechner die Verhältniswerte (ix/ix +l) bzw. dessen Kehrwert (ix + l/ix) bestimmen.
Der Rechner kann auch das Erfülltsein oder Nichterfülltsein der Schaltbedingungen iiberprüfen. Sind beide Schaltbedingungen gleichzeitig erfüllt, so wird ein Schaltsignal gegeben.
Dies kann entweder - bei einem manuell schaltbaren Getriebe - in Form eines optischen und/oder akustischen Signales geschehen, welches dem Fahrer einen Gangwechsel empfiehlt, oder es können - bei einem selbstschaltenden Getriebe - die Signale zu unmittelbaren Umsteuerungen der Schaltelriiclce weiterverarbeitet werden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines einfachen Beispieles noch erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 ein einfaches das erfindungsgemäße Vorfahren ausübenden Schema, wolches bei einem manuell schaltbaren Getriebe angewandt ist, Fig. 2 ein Motorkennfeld eines lIubkolbensutors mit Hervorhebung eines Betriebsbereiches geringeren Verbrauches u ii d Fig. 3 die Einordnung eines gangbzogenen Kennfeldteilos in ein Fahrdiagramm.
All dem zum Motor 1 geflanschten Getriebe 2 ist in üblicher Weiso am Abtrieb ein Geber 3 angebatlt. Voll hier aus wird durhc eine Welle 4 der Drehzahlmesser 5 angetrieben. Dieser hat Kontakte, dio die Drehzahl in digitalen Stufen zum Rochner e liefern.
An deer Regelstange 7 oder an anderer geeigneter stelle deer Regelung der Einspritzpampe s ist z. B. ein Elektromanget 9 angebant. Dieser digitalisiert ebenfalls die von der Regelstangenvershciebung abhängige Drehmomentausnützung des Motors und gilt diese Information laufend an den Rechner weiter.
All dem Getriebeschalthebel lo werden ebenfalls mit elektrisehen Kontakten dio Gangstellungen abgenommen und zum Rechnr G weitergeleitet.
111 dem Druck / Drehzahl-Diagramm der Fig. 2 - sogenanntes Motorkennfeld - sind die Vollastlinie 14 sowie Linien gleichen Verbrauches 13 mit der zugehörigen Angabe der Je Pferdestärke und Betriebsstunde verbrauchten Kraftstoffmenge in Gramm aufgetragen. Durch eine Schraffur ist ein Betriebsbereich hervorgehoben, der sich von der Mindestdrehzahl nmin bis zur Höchstdrehzahl nmax des Motors erstreckt und der sich durch besonders sparsamen Kraftstoffverbrauch auszeichnet.
In dem Zugkraft/Geschwindigkeits-Diagramm der Fig. 3 - sogenanntes Fahrdiagramm - sind unterhalb der sogenannten Zugkrafthyperbel 16 dio auf die Getriebeubersetzung der einzelnen Gänge bezogenen Motorkennfelder eingezeichnet. Dabei sind lediglich die drei Kelmfelder von drei benachbarten Gängen X - 1, X, X + 1 stellvortretend für alle Gänge des Getriebes eingezeichnet. Hierbei bedeutet "X - 1" ein stärker untersetwender und "X + 1" ein weniger stark untersetzender Gang als dor Gang X. Der verbrauchsoptimale Bereich des Ganges X im Zugkraft-Diagramm ist ebenfalls schraffiert und es wirddeutlich, daL der schraffierte Bereich nach unten durch das Kennfeld des nächsthöheren Ganges begrenzt werden kann.
Im Computer 6 werden dio oben erwähnten drei Informationen Drehzahl, Drehmoment und Gangstellung mit dem Wert (ix/ix + so verarbeitet, daß dann, wenn der Fahrpunkt 17 nicht im schraffierten Bereich des Ganges X in Fig. 3 liegt, d. h.
bezüglich des Ganges X nicht energetisch optimal ist, eine Schaltung induziert wird. Dies kann in automatischen Getrieben in einfacher Weise durch ein Signal zur sowieso vorhandenen automatischen Steuerirng, dio auf hydraulische oder elektronische Weise arbeiten kann, geschehen (strichlierte Wirkverbindung via). Bei Schaltgetrieben ist es denkbar, den Fahrer durch ein akustisches oder optisches Signal an der Anzeigeeinrichtung 11 zur Schaltung in den nächstschnelkeren Gang aufzufordern.

Claims

P a t e n t a n s p r c h Verfahren beim Betrieb eines breknnkraftgetrzeu bei welchem zur Anpassung der aufbringbaren Motordrehzahl und des aufbringbaren Motordrehmomentes an die jeweils geforderte Fahrgeschwidigkeit bzw. den Fahrwiderstand die Übersetzu zwischen der Motorabtrisbswelle und don Treibrädertn des F zeuges in einem Mehrgang-Wechselgetriebe stuenweise geän wird und wobei von wenigstens zwei in einem beliebigen Detriebsustand mölichen Übersetzungen die je gewählt u mit der ein geringerer Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine erzielbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß zur Kjraftstoffersparnis eine Umschaltung In e weniger stark untersetzenden Gang vorgenommen wird, wenn vor der Umschaltung folgende beiden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind nmomoentan > (ix/ ix - l). nmin Md momentan < (ix + l/ix) Md max wobei momentan die jeweils vorliegende Drehzahl der Motorabtriebswelle, nmin deren kleinstzulässige Drehzahl, Md mome das jeweils vorliegende Drehmoment an der der MOtorabtriebswelle, Md max das größtmögoliche Motordrehmoment ix das Übersetzu verhältnis des Wechselgetriebes in einem seiner Gänge, 1x + 1 das Überaetzungsverhältnis in dem nächstliegenden weniger stark und ix - l das Übersetungsverhältnis in der stärker untersetzenden Gang bedeuten.