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Schaltungsanordnung zur steuerung einer gangschaltanzeige eines kraftfahrzeugantriebes
DE3128080A1
Germany
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English - Inventor
Eckart Dipl.-Ing. Dr. 8502 Zirndorf Kottkamp Klaus Dipl.-Ing. 8501 Wendelstein Neidhard Jürgen Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Wesemeyer - Current Assignee
- Robert Bosch GmbH
Description
translated from
-
[0022] Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Gangschaltanzeige -
[0023] eines Kraftfahrzeugantriebes s -Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Gangschaltanzeige eines Kraftfahrzeugantriebes nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine derartige Schaltungsanordnung bekannt (DE-OS 28 36 082), bei der durch die Stellung eines Fußpedales im Kraftfahrzeug die dem Motor abverlangte Leistung vorgegeben wird. -
[0024] Abhängig von den Kenndaten des Motors und des Getriebes, die in entsprechenden Speichern abgelegt sind, wird über eine elektronische Schaltung der Gang des Getriebes ermittel, indem der Antriebsmotor bei der verlangten Leistung den günsti.gsten Kraftstoffverbrauch hat. Auf einem Anzeigeelement wird dieser Gang des Getriebes ständig angezeigt. Unabhängig davon wird aus dem tatsächlich eingelegten Getriebegang über die Schaltung die Drosselklappenstellung am Motor so geregelt, daß er die am Fußpedal eingestellte Solleistung abgibt. -
[0025] Diese Lösung hat den Nachteil, daß die Drosselklappe nicht durch eine mechanische Wirkverbindung mit dem Fußpedal gekoppelt ist, so daß Störungen in der elektrischen Schaltung sich unmittelbar auf den Betriebs zustand des Antriebsmotors auswirken müssen. Außerdem sind an der Drosselklappe und an der Kraftstoffzufuhr Stellglieder anzubringen und zwischen Drosselklappe, Kraftstoffzufuhr und Antriebsmotor sind Regelkreise erforderlich. Nachteiligist ferner, daß diese Regelvorrichtung nicht ohne erhebliche Änderungen nachträglich an einen Fahrzeugantrieb angebracht werden kann, dessen Drosselklappe, wie bei Kraftfahrzeugen üblich, unmittelbar von einem Gaspedal betätigt wird. -
[0026] Darüber hinaus sind Schaltungsanordnungen zur Steuerung einer Gangschaltanzeige bekannt, die abhängig vom Unterdruck in der Ansaugleitung des Verbrennungsmotors bei einem bestimmten Wert ein Signal zum Hochschalten des Getriebes abgeben. Das Hochschaltsignal wird durch einen zusätzlichen Schalter dann unterdrückt, wenn der höchste Gang bereits eingelegt ist. Diese Gangschaltanzeige hat den Nachteil, daß die Zugkraft des Antri-ebsmotors nach dem vom Gerät angezeigten Hochschalten des Getriebes unter Umständen selbst bei Vollgasstellung nicht mehr ausreicht, um die Fahrgeschwindigkeit beizubehalten. Das Fahrzeug verliert folglich nach dem-Hochschalten an Geschwindigkeit und der Fahrer muß das Getriebe wieder zurückschalten. Eine solche vom Unterdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine abhängige Gangschaltanzeige dient zwar zur Herabsetzung des Kraftstoffverbrauches; da jedoch die Zugkraft an den Antriebsrädern des Fahrzeuges nicht vom Unterdruck im Saugrohr der Maschine abhängt und folglich gegebenenfalls im nächst höheren Getriebegang nicht mehr rur Verfügung steht, wird der Fahrer durch eine solche Gangschaltanzeige eher verunsichert. Es ist zwar auch möglich, die Schaltschwelle des Unterdruckschalters im Saugrohr so zu wählen, daß unter allen Umständen die Zugkraft im nachsthöheren Gang bei Vollgas höher ist als im niederen Gang bei Teilgas. Eine in der Weise ausgelegte Gangschaltanzeige würde jedoch nicht die gewünschte optimale Kraftstoffersparnis bringen. -
[0027] Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die ohne Eingriff in die Wirkverbindung zwischen Gaspedal und Drosselklappe zur Herabsetzung des Kraftstoffverbrauches dem Fahrer über eine optische Anzeige.mitteilt, daß der Antriebsmotor in einem anderen Gang des Stufengetriebes die gleiche Zugkraft bei geringerem Kraftstoffverbrauch abzugeben vermag. -
[0028] Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeic.hnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß durch die gespeicherten Daten des Kraftfahrzeugantriebes über einen Rechner nur dann eine Anzeige zum Schalten des Stufengetriebes erfolgt, wenn dies wirtschaftlich sinnvoll ist. Dabei können verschiedene Kriterien für das Betriebsverhalten des Fahrzeugantriebes durch zusätzliche .Informationen vom Rechner mitverwertet werden, um die Wirtschaftlichkeit des Antriebsmotors bei einem Betrieb im nächst höheren oder nächst niederen Getriebegang zu prüfen und nur dann ein Signal für die Ganganzeige auszulösen, wenn alle Bedingungen dafür erfüllt sind. -
[0029] Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß die im Speicher abgelegten Daten Grenzwerte für den Antriebsmotor bilden, die so gewählt sind, daß beim Überschreiten der Grenzwerte der Antriebsmotor im nächst höheren Gang noch eine höhere Leistung abzugeben vermag. Ein sehr günstiges Betriebsverhalten läßt sich dadurch erreichen, daß beim Überschreiten der Grenzwerte des Antriebsmotors im nächst höheren Gang bei 80 % Vollgasstellung noch mindestens die gleiche Leistung abgeben wird. -
[0030] Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit dem Fahrzeugantrieb, Figur 2 zeigt ein Kennlinienfeld eines Ottomotors, in dem der Kraftstoffverbrauch über den Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung aufgetragen ist, Figur 3 zeigt ein Diagramm mit den Kennlinien für die Grenzwerte einer Gangumschaltung bei verschiedenen Drosselklappenstellungen in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, Figur 4 zeigt eine ROM-Tabelle für die Grenzwerte im dritten Gang, Figur 5 zeigt ein Flußdiagramm des Rechner für die Gangschaltanzeige und Figur 6 zeigt eine Umrechnungstabelle für den Öffnungswinkel der Drosselklappe. -
[0031] Beschreibung des Ausführungsbeispieles Figur 1 zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einem Kraftfahrzeugantrieb und einer Gangschaltanzeige. -Der Antrieb des nicht dargestellten Kraftfahrzeuges besteht aus einer Brennkraftmaschine als Antriebsmotor 10, an dessen Antriebswelle ein Stufengetriebe 11 angekoppelt ist. Der Ausgang des Stufengetriebes 11 ist über ein Differential 12 mit zwei Antriebsrädern 13 des Kraftfahrzeuges gekuppelt. Ein vom Fahrer mit dem Fuß zu betätigendes Gaspedal 14 ist über eine mechanische Wirkverbindung (Gestänge) mit einer Drosselklappe 15 im Ansaugrohr 16 des Antriebsmotors 10 verbunden. Das Gaspedal 14 wirkt außerdem in bekannter Weise auf eine nicht dargestellte Kraftstoffzufuhr. (z.B. Vergaser oder Einspritzpumpe) des Antriebsmotors 10. Ein die Stellung des Gaspedals 14 bzw. der Drosselklappe 15 abfühlender Geber 17 ist über einen Meßwertumformer 18 mit einem Eingang eines Mikroprozessors 19 verbunden. Ein weiterer, die Drehzahl n1 des Antriebsmotors 10 abfühlender Geber 20 ist zwischen Motor 10 und Getriebe 11 angeordnet und über einen weiteren Meßwertumformer 21 an einen Eingang des Mikroprozessors 19 angeschlossen. Über einen dritten Geber 22 am Ausgang des Getriebes 11 wird die Ausgangsdrehzahl des Getriebes n2 abgefühlt und über einen weiteren Meßwertumformer 23 auf einen Eingan-g des Mikroprozessors 19 gegeben. An einem weiteren Eingang des Mikroprozessors 19 ist ein Datenspeicher 24 angeschlossen, in dem verschiedene Kenndaten des Antriebsmotors 10 abgelegt sind. Am Ausgang des Mikroprozessors 19 ist eine Gangschaltanzeige 25 angeschlossen, die ein optisches Signal abgibt, wenn der Antriebsmotor 10 in einem anderen Gang des Stufengetriebes 11 wirtschaftlicher zu arbeiten vermag. Im Ausführungsbeispiel wird das optische Signal durch einen nach oben gerichteten Pfeil 26 gebildet, der als Symbol für das Hochschalten des Getriebes 11 dient. -
[0032] In gleicher Weise läßt sich auch ein zweiter, nach unten gerichteter Pfeil für das Herunterschalten des Getriebes vorsehen oder auf einem Display als Ganganzeige wird die Zahl des wirtschaftlicheren Ganges des Stufengetriebes 11 angegeben. -
[0033] Figur 2 zeigt ein Diagramm für den Antriebsmotor 10, in dem der Kraftstoffverbrauch in -Gramm pro Kilowattstunde (g/kWh) bei verschiedenen Motordrehzahlen n1 in Abhängigkeit vom Drehwinkel r der Drosselklappe 16 aufgetragen ist. Der untere Bereich 9 des Feldes ist der Leerlaufbereich, in dem der Drehwinkel 9 der Drosselklappe 15 kleiner als 130 ist. Der Bereich B im Kennlinienfeld ist der Schüttelbereich des Antriebsmotors 10, der bei einer -1 Motordrehzahl n1 < 1200 min erreicht wird. In diesem Bereich soll der Antriebsmotor 10 nicht betrieben werden, weil er dann unruhig läuft und unangenehme Sc.hwingungen der Karosserie auftreten. Der durch die gestrichelte Linie umschlossene Bereich C ist der für den Betrieb des Motors 10 geeignete Bereich und der Bereich D ist- der wirtschaftlich ungünstige Bereich, in dem die Hochschaltung des Getriebes in den nächst höheren Gang einen verringerten Kraftstoffverbrauch bewirkt. Die Motordrehzahl n würde dadurch herabgesetzt und die Drosselklapp-e 15 würd-e, um die gleiche Zugkraft an den Antriebsrädern zu erzeugen, weiter geöffnet werden müssen. Wie Figur 2 zeigt, würde dadurch der Betriebspunkt aus den ungünstigen Bereich D in den günstigen Bereich C verlagert. Der ebenfalls unwirtschaftliche Bereich E des Kennlinienfeldes gilt für den Betrieb der Maschine als erlaubt, da sonst beim Hochschalten des Getriebes die Maschine in- den Schüttelbereich B käme. Unabhängig von der Drosselklappenstellung wird außerdem immer dann ein Signal zum Hochschalten des Getriebes abgegeben, wenn der Motor die wirtschaftliche Höchstdrehzahl überschreitet, die nach Figur 2 bei 4500 min liegt. Falls bereits der höchste Gang eingelegt ist, wird das Hochschaltsignal unterdrückt. -
[0034] Da nun jeder Motortyp ein eigenes Kennlinienfeld nach Figur 2 hat, müssen die Grenzwerte zwischen dem ungünstigen Bereich D und dem günstigen Bereich C für jeden Motortyp zunächst ermittelt werden. Diese Grenzwerte werden in verschlüsselter Form in den Speicher 24 abgelegt. -
[0035] Der Mikroprozessor 19 vergleicht nun die von den Gebern 17, 20 und 22 gemessenen Betriebsdaten mit den im Speicher 24 abgelegten, Grenzwerte für einen günstigen Kraftstoffverbrauch darstellenden Daten. Bei einer die Grenzwerte überschreitenden Abweichung:-zwischen gemessenen und gespeicherten Daten gibt er ein elektrisches Signal über seinen Ausgang an die Gangschaltanzeige 25 ab, so daß dort das optische Signal zum Hochschalten des Getriebes 11 in einen verbrauchsgünstigeren Gang bei'gleich-er Zug-. -
[0036] kraft- erscheint. -
[0037] In Figur 3 sind die Grenzwerte für ein Hochschalten des Getriebes in den nächst höheren Gang durch Kennlinien dargestellt, welche die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit v in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel p angeben. Diese Kennlinien werden für jeden Gang gesondert als Daten im Speicher 24 abgelegt und bilden die Grenzwerte für einen günstigen Kraftstoffverbrauch. Die im Speicher 24 abgelegten Daten sind außerdem so gewählt, daß der Antriebsmotor 10 beim Überschreiten der Grenzwerte im nächst höheren Gang bei Vollgasstellung noch eine größere Leistung abzugeben vermag. Dadurch ist sichergestellt., daß auch nach dem Hochschalten des Getriebes das Fahrzeug noch beschleunigt werden kann. Außerdem sind die Grenzwerte für den Antriebsmotor so gewählt, daß beim Überschreiten dieser Werte der Antriebsmotor 10 im:nächst höheren Gang auch bei Vollgasstellung noch nicht in den Schüttelbereich B (Figur 2) gelangt. Um beim Hochschalten des Getriebes eine gewisse Leistungsreserve zu haben, sind die Grenzwerte so bemessen, daß bei ihrem Überschreiten der Antriebsmotor 10 im nächst höheren Gang bei 80 % Vollgasstellung noch mindestens die gleiche Leistung abzugeben vermag. Da die Geschwindigkeit des Fahrzeuges proportional zur Ausgangsdrehzahl des Getriebes 11 ist, wird sie durch die Drehzahlsignale des Gebers 22 dargestellt. Gemäß den Kennlinien in Figur 3 sind im Speicher 24 zu jedem Gang gesondert für die Grenzwerte des Antriebsmotors 10 Bimärzahlen in Form von ROM-Tabellen abgelegt. -
[0038] Figur 4 zeigt eine solche ROM-Tabelle für die Grenzwerte des dritten Ganges in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v. -
[0039] Figur 5 zeigt ein Flußdiagramm für den Programmablauf im Mikroprozessor 19. Das Programm wird zyklisch mi.t; hoher Frequenz durchlaufen, so daß praktisch eine verzögerungsfreie Ganganzeige stattfindet. Im ersten Schritt 27 werden vom Mikroprozessor 19 die Startbedingungen für den Programmdurchlauf geprüft. Im zweiten Schritt 28 werden die erforderlichen Funktionskontrollen gemacht. Im nächsten Schritt 29 wird die Motordrehzahl n über die Impulszahl des Gebers 20 ermittelt. -
[0040] Im nächsten Schritt 30 prüft der Mikroprozessor 19, ob die gemessene Motordrehza-hl nl einen unteren Grenzwert von 220wo U/min unterschritten hat, da er dann nach dem Hochschalten in den Schüttelbereich B gelangt, in dem der Antriebsmotor 10 möglichst nicht betrieben werden soll. Ist diese Drehzahl unterschritten, so wird im nächsten Schritt 31 ein Löschsignal für die Gangschaltanzeige 25 abgegeben. -
[0041] Ist der untere Grenzwert der Motordrehzahl n1 nicht.unterschritten, so wird in einem weiteren Schritt 32 der Öffnungswinkel dadurch ein entsprechendes Signal des Gebers 17 vom Mikroprozessor 19 eingelesen. In dem anschließenden Schritt 33 prüft der Mikroprozessor 19, ob der gemessene Öffnungswinkel 9 der Drosselklappe 15 bzw. ob die damit proportionale Gaspedalstellung. einen unteren Grenzwert unterschritten hat, der unter einem Öffnungswinkel f von 13 liegt und der dem Leerlaufbereich A in Figur 2 entspricht. Ist dieser Grenzwert unterschritten, so wird vom Mikroprozessor 19 ein Löschsignal.auf.die Gangschaltanzeige 25 gegeben. Ist dieser Grenzwert nicht unterschritten, so wird in einem weiteren Schritt 34 aus den Signalen des Gebers 22 die Ausgangsdrehzahl n2 am Ausgang des'Getriebes 11 ermittelt. In einem weiteren Schritt 35 errechnet der Mikroprozessor 19 nunmehr'aus der Motorgeschwindigkeit n1 und der Ausgangsgeschwindigkeit n2 des Getriebes 11 den eingelegten Gang des Getriebes 11. -
[0042] Zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltungsanordnung wird ein Betriebs zustand a angenommen, bei dem gemäß Figur 3 bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit v = 100 km/h der Antriebsmotor mit einem Öffnungswinkel der Drosselklappe 15 von f 9= 470 im dritten Gang des Getriebes 11 gefahren wird. Im nächsten Programmschritt 36 prüft der Mikroprozessor 19, ob der vierte Gang eingelegt ist. Wäre dies der Fall, so würde der Mikroprozessor i9 ein Löschsignal für die Gangschaltanzeige 25 abgeben. Im nächsten Schritt 37 wird nun geprüft, ob der dritte Gang des Getriebes 11 eingelegt ist. Da dies der Fall ist, wird der Mikroprozessor 19 in einem weiteren Schritt 38 aus dem Speicher 24 eine Birlärzahl c3- entnehmen, die gemäß Figur 4 der ROM-Tabelle für den dritten Gang dort abgelegt ist. Bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von v = 100 km/h ergibt das die Binärzahl c3 = 37. Der Mikroprozessor 19 addiert nun zu dieser aus dem Speicher 24 entnommenen Binärzahl c3 eine weitere Binärzahl d hinzu, die aus der Gaspedalstellung bzw. aus dem vom Geber 17 gemessenen Öffnungswinkelg der Drosselklappe 15 errechnet wird. In Figur 6 ist eine entsprechende, vom Mikroprozessor 19 realisierte Umrechnungstabelle dargestellt, aus der sich für einen Öffnungswinkel t = 470 die zweite Binärzahl d = 28 ergibt. Im nächsten Schritt 39 wird nun geprüft, ob die Summe der beiden Binärzahlen c3 und d größer ist als eine Grenzzahl b, die im Ausführungsbeispiel mit'b = 63 festgelegt ist. Im vorliegenden Fall ist diese Bedingung erfüllt: c3 + d> b ; 37 + 28 > 63.Der Mikroprozessor 19 prüft jetzt in einem weiteren Schritt 40, ob diese Bedingung länger als eine Zeit t = 2 Sekunden erfüllt ist. Ist dies nicht der Fall, so wird die Gangschaltanzeige 25 durch ein entsprechendes Signal über den des Mikroprozessor 19 gelöscht. Ist jedoch diese Bedingung länger als zwei Sekunden erfüllt, so gibt der Mikroprozessor 19 in einem weiteren Schritt 41 über seinen Ausgang ein Signal ab, durch das in der Gangschaltanzeige 25 der Pfeil 26 zum Hochschalten des Getriebes 11 aufleuchtet. -
[0043] Außerdem wird nach diesem Schritt 41 das Programm wieder mit dem Schritt 29 begonnen. -
[0044] In den Fällen, in denen die Bedingung: c + d > b nicht erfüllt ist, bzw. diese Bedingung nicht über eine Zeit von t > 2 Sek. erfüllt ist, springt das Programm.. des Mikroprozessors 19 ebenfalls wieder- auf den Schritt 29 zurück und beginnt erneut'seinen Durchlauf in der vorbeschriebenen Weise. Dies wäre dann der Fall, wenn der Öffnungswinkel der 0 Drosselklappe 15 mit P = 50 gemessen wird. In diesem Fall ergibt sich nach der Tabelle aus Figur 6.die Binärzahl d = 25 und es ergibt sich c + d = 37 + 25 = 62. -
[0045] Die Grenzzahl für eine Umschaltung des Getriebes 11 wäre dannfüberschritten und folglich würde auch der Pfeil 26 in der Gangschaltanzeige 25 nicht aufleuchten. Bei diesem Betriebszustand des Motors 10 ergibt sich als Grenzwert aus der Bedingung drb-c3 = 63 - 37 die Zahl 26. Das-Hochschaltsignal wird folglich erst dann abgegeben, wenn die aus der Drosselklappenstellung ermittelte Zahl d vom Grenzwert 26 nach oben abweicht. -
[0046] In entsprechender Weise vergleicht der Mikroprozessor 19 den Betriebszustand des Antriebsmotors 10 auch in den unteren Gängen des Getriebes 11 mit den im Speicher 24 dafür abgelegten Tabellen. Ist der dritte Gang des Getriebes 11 nicht eingelegt, schaltet der Mikroprozessor 19 nach dem Schritt 37 zum Schritt 42. Ist nun der zweite Gang eingelegt, so entnimmt er im Schritt 43 aus dem Speicher 24 die Binärzahl c2 nach einer gemäß Figur 4 entsprechend gestaffelten ROM-Tabelle für den zweiten Gang. Er addiert- nun zur Zahl c2 die sich aus dem Öffnungswinkel der Drosselklappe 15 nach Figur 6 ergebende zweite Binärzahl d hinzu und vergleicht im nächsten Schritt 44, ob die Bedingung: c2 + db erfüllt ist. Ist dies der Fall, so werden wieder die zuvor beschriebenen Schritte 40 und 41 durchlaufen. Ist dies nicht der Fall, wird die Gångschaltanzeige 25 gelöscht. -
[0047] Ist auch der zweite Gang nicht eingelegt, so wird im Schritt 45 geprüft, ob der erste Gang eingelegt ist. Ist dies nicht der Fall, wird Gangschaltanzeige 25 gelöscht. Ist der erste Gang eingelegt, so wird im nächsten Schritt 46-die Binärzghl.cl aus dem Speicher 24 entnommen unddn l d;» die aus dem gemessenen Öffnungswinkel P nach Figur 6 ermittelte Binärzahl d hinzuaddiert. Im nächsten Schritt 47 wird nun wieder die Summe beider Zahien mit dem Grenzwert b = 63 verglichen und abhängig vom Ergebnis wird die Gangschaltanzeige gesetzt oder gelöscht. -
[0048] Im Ausführungsbeispiel ist das Flußdiagramm nach Figur 5 so aufgebaut, daß das Signal zum Hochschalten des Getriebes 11 im Schritt 40 durch ein Zeitglied unterdrückt wird, falls die dieses Signal auslösenden Bedingungen in den Schritten 39, 44 oder 47 nicht mindestens zwei Sekunden erfüllt sind. In vorteilhafter Weise kann hier aber noch ein weiteres Zeitglied eingesetzt werden, daß das Signal für die Gangschaltanzeige unterdrückt, falls die dieses Signal auslösenden Bedingungen nicht mindestens viermal innerhalb der vorausgegangenen 15 Sekunden erfüllt waren. -
[0049] Bei einem Getriebe 11, das zwischen den einzelnen Gängen eine etwa gleichbleibende Stufung aufweist, kann darauf verzichtet werden, im Speicher 24 für jeden Gang gesonderte ROM-Tabellen abzulegen. Vielmehr ist es in diesem Fall sinnvoll, mit nur einer im Speicher 24 abgelegten Datentabelle für einen günstigen Kraftstoffverbrauch mituez Grenzwerteatzum Umschalten des Getriebes zu operieren. In diesem Fall können die Grenzwerte für einen zulässigen kleinsten Öffnungswinkel der Drosselklappe 15 als Funktion der Motordrehzahl n1: F = f (n1) angegeben und als Binärzahlen im Speicher 24 abgelegt werden. Aus dem in Figur 2 dargestellten Diagramm ist ersichtlich, daß der betriebsungünstige Bereich D nach oben durch diese Grenzwerte abgegrenzt ist. Außerdem. ist aus Figur 2 zu entnehmen, daß die im Speicher abgelegten Daten den betriebsgünstigen Bereich C des Motors gegenüber dem betriebsungünstigen Bereich D dadurch abgrenzen, daß bei den Grenzwerten der Kraftstoffverbrauch des Motors das 1,5fache seines günstigsten Kraftstoffverbrauchs je Kilowattstunde beträgt. Der günstigste Krafts-toffverbrauch des Motors 10 ist hier gemäß Figur 2 mit 300 g/kWh und im Grenzbereich zum betriebsungünstigen Bereich D mit 450 g/kWh-angegeben. Außerdem kann in diesem Fall bei der Speicherung der Grenzwerte für den betriebsungünstigen Bereich D gemäß Figur 2 auch die untere Grenzdrehzahl mit n <2200 min 1 berücksichtigt werden. Ferner kann bei dieser Ausführung die Ermittlung des eingelegten Ganges durch den Mikroprozessor 19 entfallen. Der Mikroprozessor braucht aber ein zusätzliches Signal bei Leerlauf und beim eingelegten höchsten Gang. In diesem Fall unterdrückt der Mikroprozessor das Signal zum Hochschalten des Getriebes,. -
[0050] Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, da sowohl in der Ausbildung der Geber, in deren Anzahl als auch in der Ausbildung der Gangschaltanzeige 25 im Rahmen der vorliegenden Erfindung Änderungen möglich sind. So können beispielsweise am Getriebe 11 Schalter vorhanden sein, die den jeweils eingelegten Gang des Getriebes erfassen und an den Mikroprozessor 19 geben. -
[0051] In diesem Fall ist eine Ermittlung des eingelegten Ganges durch den Mikroprozessor 19 nicht erforderlich. Außerdem kann vor dem Schritt 30 noch ein weiterer Programmschritt eingebaut werden, in dem der Mikroprozessor 19 prüft, ob die Motordrehzahl n1 < 1300 min 1 ist und der Motor 10 bereits im Schüttelbereich B nach Figur 2 arbeitet. Sobald dies der Fall ist, kann der Rechner 19 in einem weiteren Schritt ein Signal andie Gangschaltanzeige 25 abgeben, durch das auf der Gangschaltanzeige 25 ein optisches Signal zum Herunterschalten des Getriebes 11 erzeugt wird. Außerdem kann anstelle des Gebers 22 auch ein Tachogeber bzw. der Geschwindigkeitsmesser im Kraftfahrzeug verwendet werden. -
[0052] Der die Stellung des Gaspedals 14 abfühlende Geber 17 ist in voriteilhafter Weise unmittelbar an der Drosselklappe 15 des Ant,riebsmotors 10 angeordnet; er kann aber ebensogut unmittelbar am Gaspedal 14 angeordnet sein. Der Geber 20 zur Messung der Motordrehzahl ist nach Figur 1 an der Antriebswelle zwischen Motor 14 und Getriebe 11 angeordnet. Die elektrischen Signale für die Messung der Motordrehzahl können aber auch aus der Zündimpulsfolge abgeleitet werden. -
[0053] In diesem Fall bildet die ZÜndanlage den die Drehzahl des Motors 11-abfühlenden Geber und die Zündimpuisfolge wird als Drehzahlsignal dem Mikroprozessor 19 über eine geeignete Impulsformerstufe zugeführt. -
[0054] In gleicher Weise wie das Hochschalten des Getriebes beim Überschreiten von Grenzwerten durch ein vom Rechner abgegebenes Signal optisch oder akustisch angezeigt wird, kann auch das Herunterschalten des Getriebes in einen kleineren Gang abhängig von der Motordrehzahl, der Drosselklappenstellung und/oder anderen Kriterien vom Rechner ermittelt und durch Abgabe eines entsprechenden Signals angezeigt werden. In diesem Fall kann aber auch unabhängig von einer Gangschaltanzeige für Hoch- und Herunterschalten das vom Rechner abgegebene Signal ein automatisches Getriebe unmittelbar ansteuern.
Claims (21)
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translated from
- Ansprüche ;1./ Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Gangschaltanzeige eines Kraftfahrzeugantriebes, dessen Antriebsmotor über ein gestuftes Getriebe mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges gekuppelt ist, mit einem die Stellung eines Gaspedals abfühlenden Geber, mit einem die Drehzahl des Antriebsmotors abfühlenden Geber sowie mit einem die Ausgangsdrehzahl des Getriebes abfühlenden Geber, mit einem Speicher, in dem Kenndaten des Antriebsmotors abgelegt sind, mit einem Rechner, der die von den Gebern gemessenen Betriebsdaten des Fahrzeuges mit den gespeicherten Kenndaten elektrisch verknüpft sowie mit einer an einem Ausgang des Rechners angeschlossenen Anzeige für einen Gangwechsel des Getriebes, die ein optisches Signal abgibt, wenn der Antriebsmotor in einem anderen Gang des Getriebes mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch zu arbeiten vermag, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) die von den Gebern (17, 20, 22) abgegebenen elektrischen Betriebsdaten ( , n1, n2) mit den im Speicher (24) abgelegten, Grenzwerte für einen günstigen Kraftstoffverbrauch darstellenden Daten (c) vergleicht und bei einer die Grenzwerte überschreitenden Abweichung zwischen gemessenen und gespeicherten Daten ein elektrisches Signal zum Schalten des Getriebes in einen verbrauchsgünstigeren Gang an die Gangschaltanzeige (25) abgibt, wobei die Grenzwerte so gewählt sind, daß beim Überschreiten der Grenzwerte an den Antriebsrädern (13) im nächsthöheren Gang mindestens eine gleich große Zugkraft bei größerer Drosselklappenöffnung zur Verfügung steht.
- 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher (24) abgelegten Daten (c) die für einen günstigen Kraftstoffverbrauch maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit (v) in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung (- ) angeben.
- 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher (24) abgelegten Daten (c) Grenzwerte für den Antriebsmotor (10) bilden, die so gewählt sind, daß beim Überschreiten der Grenzwerte der Antriebsmotor (10) im nachst höheren Gang bei Vollgasstellung noch eine größere Leistung abzugeben vermag.
- 4. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte für den Antriebsmotor (10) so gewählt sind, daß beim Überschreiten der Grenzwerte der Antriebsmotor (10) im nächst höheren Gang bei Vollgasstellung noch nicht im Schüttelbereich (B) arbeitet.
- 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Überschreiten der Grenzwerte der Antriebsmotor (10) im nächst höheren Gang bei 80 % Vollgasstellung noch mindestens die gleiche Leistung abzugeben vermag.
- 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (24) die Grenzwerte des Antriebsmotor (10) als Binärzahlen (c) über einen Geschwindigkeitsbereich (v) des Fahrzeuges abgelegt sind.
- 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (?4) zu jedem Gang gesondert die Grenzwerte als Binärzahlen.(c) abgelegt sind.
- 8. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) ein Löschsignal für die Gangschaltanzeige (25) abgibt, sobald die gemessene Motordrehzahl (n1) einen unteren Grenzwert unterschreitet.
- 9. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) ein Löschsignal für die Gangschaltanzeige (25) abgibt, sobald die gemessene Gaspedalstellung einen unteren Grenzwert (Leerlauf) unterschreitet.
- 10. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) aus den von den Gebern (20, 22) abgegebenen Betriebsdaten der gemessenen Motordrehzahl (n1) und der Ausgangsdrehzahl (n2) des Getriebes (11) den eingelegten Gang ermittelt.
- 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) die aus dem Speicher (24) entnommene Binärzahl (c) zu einer aus der Gaspedalstellung ermittelten Binärzahl (d) hinzuaddiert und ein Signal abgibt, sobald die Summe beider -Binarzahlen (c + d) eine Grenzzahl (b) überschreitet.
- 12. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied das Signal zum Schalten des Getriebes (-11) unterdrückt, falls die dieses Signal auslösenden Bedingungen nicht mindestens für eine vom Zeitglied vorgegebene Zeit erfüllt sind.
- 13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Schaltglied das Signal für die Signalanzeige unterdrückt, falls die dieses Signal auslösenden Bedingungen nicht mindestens viermal innerhalb von 15 Sekunden erfüllt sind.
- 14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher abgelegten Daten für einen günstigen Kraftstoffverbrauch den zulässigen kleinsten Öffnungswinkel ( 9) der Drosselklappe (15) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (n1) angeben.
- 15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speicher abgelegten Daten einen Betriebszustand des Antriebsmotors (10) angeben, bei dem der Kraftstoffverbrauch das 1,5fache des günstigsten Kraftstoffverbrauches je Kilowattstunde beträgt.
- 16. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (19) das Signal zum Hochschalten des Getriebes (11) unterdrückt, sobald der höchste Gang eingelegt ist.
- 17. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Geber (17, 20, 22) abgegebenen-Signaleüber Impulsformerstufen (18. 21, 23) auf den Rechner (19) gelagen.
- 18. Schaltungsanordnung nachçeinem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gaspedalstellung abfühlende Geber (17) an der Drosselklappe (15) des Antriebsmotors (10) angeordnet ist.
- 19. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Drehzahl (n1) des Antriebsmotors (11) abfühlende Geber die Zündanlage des Motors bildet, dessen Zündimpulsfolge als Drehzahlsignal dem Rechner (24) zugeführt ist.
- 20. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Uberschreiten einer wirtschaftlichen Höchstdrehzahl des Antriebsmotors und nicht eingelegten höchsten Gang ein Signal zum Hochschalten des Getriebes unabhängig von der Drosselklapenstellung auftritt.
- 21. Schaltungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzcihnet, daß das vom Rechner abgegebene Signal unabhängig von der Gangschaltanzeige ein automatisches Getriebe ansteuert.