DE60033154T2

DE60033154T2 - Fahrzeugantriebsregelung zum erreichen einer sollleistung an der antriebswelle

Info

Publication number: DE60033154T2
Application number: DE60033154T
Authority: DE
Inventors: Renato Gianoglio; Attilio Porta; Massimo Lupo; Stefano Re Fiorentin; Giovanni Ellena
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: WO2001002210A1; JP4546513B2; US6684145B1; JP2008111443A; JP2003503634A; EP1198365A1; DE60033154D1; IT1308787B1; ES2281350T3; ITTO990579A1; EP1198365B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug.
Genauer ist der Gegenstand der Erfindung ein Antriebssteuerungssystem von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.
Die WO-A-97 37 868 offenbart ein solches System, bei dem die Gaspedalstellung und die Fahrzeuggeschwindigkeit eingesetzt werden, um aus gespeicherten Graphen den Wert einer dementsprechend erwünschten Zugkraft zu ermitteln. Letztere wird mit der Fahrzeuggeschwindigkeit multipliziert, um den entsprechenden Wert der erforderlichen Leistung zu bestimmen. Gleichzeitig wird das Übersetzungsverhältnis zu einem optimalen Verhältnis (falls dieses anders ist) hin verschoben, welches als Funktion der Gaspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird. Das vom Motor zu liefernde Drehmoment wird dann auf Basis sowohl der erforderlichen Leistung als auch des optimalen Übersetzungsverhältnisses berechnet.
Die EP-A-0 559 342 offenbart ein System zum Verbessern der Treibstoffersparnis eines Autos, das mit einem Automatikgetriebe mit Verschlusskupplung ausgerüstet ist. Das System steuert sowohl den Motor als auch das Automatikgetriebe auf Basis eines Ziel-Antriebsmoments, welches dem Hub des Gaspedals entspricht.
Die US-A-4 353 272 offenbart ein System zum Steuern der Motor-Getriebe-Anordnung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Position des Gaspedals den Leistungssollwert des Motors definiert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines innovativen Antriebssteuerungssystems für ein Kraftfahrzeug, welches insbesondere das Steuern des Motors mit mehr Freiheitsgraden als bei herkömmlichen Systemen ermöglicht. Diese und andere Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch das System erfüllt, dessen Hauptcharakteristika im angeschlossenen Anspruch 1 definiert sind.
Das erfindungsgemäße Steuersystem ist insbesondere und vorteilhafterweise auf die integrierte Antriebssteuerung in einem Kraftfahrzeug anwendbar, welches ein Servogetriebe mit einer Antriebswelle besitzt, die mittels einer servogesteuerten Kupplung mit der Motorwelle verkoppelt werden kann, und wobei erste und zweite elektrisch betriebene Betätigungsmittel mit dem Getriebe bzw. mit der Kupplung verbunden sind.
Bei Kraftfahrzeugen, die ein Servo- oder „Automatik"-Getriebe aufweisen, ist die Antriebssteuerung, d.h., die Steuerung der Leistung oder des Drehmoments, die bzw. das auf die Antriebsräder aufgebracht und mit dem Boden ausgetauscht wird, das kombinierte Ergebnis des Befehls, der vom Fahrer mittels des Gaspedals und der vom Fahrer gewählten Gangstufe übermittelt wird.
Bei diesen Kraftfahrzeugen ist die Antriebssteuerung, d.h., das Drehmoment, das tatsächlich auf die Antriebsräder aufgebracht und mit dem Boden ausgetauscht wird, im Allgemeinen nicht optimal, wenn der Fahrer nicht besonders geübt ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines integrierten Antriebssteuerungssystems, welches besser als das herkömmliche Verfahren einer getrennten Steuerung des Motors und des Getriebes ist und dabei eine verbesserte und direktere Kontrolle der auf die Antriebsräder aufgebrachten Leistung, einen größeren Fahrkomfort und eine optimierte Nutzung des Motors gemäß den vorgegebenen Zielen, wie z.B. einer Reduktion des Verbrauchs und/oder der Abgasemissionen, ermöglicht.
Diese und andere Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch ein integriertes Antriebssteuerungssystem erfüllt, dessen Hauptcharakteristika im angeschlossenen Anspruch 1 definiert sind.
Wie aus dem nachfolgenden Teil der vorliegenden Beschreibung besser zu erkennen ist, beruht ein erfindungsgemäßes System dieses Typs auf dem Konzept einer – mittels des Gaspedals direkten – Kontrolle der Leistung, die auf die Antriebsräder des Fahrzeugs aufgebracht wird, und nicht des Antriebsmoments, das von der Antriebseinheit geliefert wird. Anders ausgedrückt, nicht einfach der Motor, sondern vielmehr die Dynamik der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs wird vom Fahrer mittels des Gaspedals gesteuert.
Weitere charakteristische Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung hervor, welche rein anhand eines nicht einschränkend gedachten Beispiels dargelegt ist, und zwar unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen, wobei:
1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Steuersystems ist,
2 ein Blockschaltbild ist, das eine mögliche Architektur eines integrierten Motorsteuerungssystems und eines Servogetriebes gemäß der Erfindung zeigt,
3 ein Graph ist, der die Wechselbeziehung zwischen der Position des Gaspedals, der Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der auf die Antriebsräder aufgebrachten Leistung zeigt, welche bei einem erfindungsgemäßen System zur Anwendung kommt,
3a Kurven des Drehmoments zeigt, das bei einem spezifischen Verbrennungsmotor als Funktion der Rotationsgeschwindigkeit und mit Abweichungen bei der Position des Gaspedals geliefert wird,
3b Kurven der Leistung zeigt, die bei einer spezifischen Motor/Getriebe-Einheit als Funktion der Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und mit Abweichungen bei der Position des Gaspedals auf die Antriebsräder aufgebracht wird,
4 ein Graph bezüglich des Verfahrens zum Bewirken einer Veränderung des Übersetzungsverhältnisses ist, welches bei einem erfindungsgemäßen System angewandt wird,
5 ein Fließschema ist, das die Art und Weise zeigt, in der ein erfindungsgemäßes System funktioniert,
6 ein weiterer Graph ist, der die Kurve des Referenz-Längsstoßes als Funktion der auf die Räder aufgebrachten Leistung zeigt, welcher bei einem erfindungsgemäßen System zur Anwendung kommt,
7 eine schematische Ansicht einer Übertragung zwischen der Motorwelle und den Antriebsrädern in einem mit einem Getriebe versehenen Kraftfahrzeug ist,
8 ein Satz von Graphen ist, die Kurven von Rotationsgeschwindigkeiten und Drehmomenten als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenen Zeit zeigen, und zwar im Verlauf eines Gangwechsels bei einem erfindungsgemäßen System, und
9 eine Systemarchitektur zeigt, die eine Alternative zu jener ist, die in 2 gezeigt wird.
In 1 ist der Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit E und dessen Welle mit M bezeichnet.
Eine elektronische Steuereinheit ECU eines bekannten Typs ist dem Motor E zugeordnet. Verschiedene Sensorvorrichtungen sind mit der Steuereinheit ECU verbunden. Insbesondere ein zum Gaspedal AP des Kraftfahrzeugs gehöriger Sensor S1 ist mit der Einheit ECU verbunden. Dieser Sensor liefert Signale zur Einheit ECU, die beispielsweise den Grad der Betätigung α des Pedals als Prozentsatz, der zwischen 0% (freigegebenes Pedal) und 100% (durchgedrücktes Pedal) variabel ist, anzeigen.
Ein weiterer Sensor S2 liefert Signale zur Einheit ECU, welche die Rotationsgeschwindigkeit ω_M der Welle M des Motors E, d.h., die Drehzahl n der Welle pro Zeiteinheit, anzeigen.
Die Steuereinheit ECU ist dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Steuern des Drehmoments C_M umzusetzen, das vom Motor E zur Welle M geliefert wird, und zwar abhängig von der mittels des Sensors S 1 ermittelten Position α des Gaspedals AP.
Zu diesem Zweck ist der Einheit ECU ein elektronischer Speicher M1 zugeordnet, welcher Daten speichert, um die auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs aufzubringende Leistung P_T abhängig von der Position α des Gaspedals AP und der Längsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs zu definieren. Die im Speicher M1 gespeicherten Daten definieren eine „Drivability-Map", die nachstehend beschrieben wird und im Gegensatz zu herkömmlichen Motormanagementsystemen bewirkt, dass vorbestimmte Werte der auf die Antriebsräder aufzubringenden Leistung P_T mit Werten der Position α des Gaspedals und mit der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs eindeutig übereinstimmen.
Anders ausgedrückt, der vom Gaspedal übermittelte Befehl wird bei bisher hergestellten Motormanagementsystemen entsprechend einer „Drivability-Map" interpretiert, welche die Position des Pedals mit spezifischen Variablen oder Parametern des Motors, insbesondere der Drehzahl n pro Zeiteinheit und dem zur Welle gelieferten Antriebsmoment C_M, in eine direkte Wechselbeziehung bringt. Beim erfindungsggemäßen System wird die Position α des Gaspedals AP anders interpretiert, d.h., entsprechend einer „Drivability-Map", welche die Position α mit Variablen oder Parametern bezüglich der Dynamik des Fahrzeugs, insbesondere dessen Vortriebsgeschwindigkeit v und der auf die Antriebsräder aufgebrachten Leistung P_T, in eine Wechselbeziehung bringt.
Die im Speicher M1 gespeicherte Drivability-Map ist im Grunde eine in Form von diskreten Werten gezeigte Darstellung von vorbestimmten Kurven für den Motor E, wie z.B. der Kurven, die in 3 als Beispiel dargestellt sind. Diese Kurven, die z.B. in der nachstehend beschriebenen Art und Weise vorbestimmt werden, bringen die Position α des Gaspedals mit der auf die Antriebsräder aufzubringenden Leistung P_T in eine Wechselbeziehung, und zwar für jeden Wert der Vortriebsgeschwindigkeit v des Fahrzeugs.
Die Steuereinheit ECU ist dazu eingerichtet, die folgenden Operationen zyklisch durchzuführen:

– das Erfassen der von den Sensoren S1, S2 gelieferten Signale, welche die Position α des Gaspedals AP und die Drehzahl n des Motors E pro Zeiteinheit anzeigen,
– das Berechnen der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs,
– das Bestimmen des Werts der auf die Räder aufzubringenden Leistung P_T durch Zugriff auf die im Speicher M1 enthaltene Drivability-Map, und zwar basierend auf dem erfassten Wert der Position α des Gaspedals und dem berechneten Wert der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs; das Bestimmen des Werts P_T umfasst im Allgemeinen eine Interpolation zwischen den diskreten Werten, die im Speicher gespeichert sind,
– das Berechnen des vom Motor E zu liefernden Antriebsmoments C_MREF basierend auf dem im vorhergehenden Schritt ermittelten Leistungswert P_T,
– das Steuern des Motors E (Kraftstoffeinspritzung, möglicherweise Zündvorverstellung etc.) in einer solchen Art und Weise, dass er ein Antriebsmoment, welches dem berechneten Drehmoment C_MREF entspricht, zur Welle M liefert.

Als Alternative zum obenstehend dargelegten Verfahren kann der Sensor S2 ein Sensor sein, der die Vortriebsgeschwindigkeit ermittelt und die Einheit ECU direkt mit den Daten bezüglich dieser Geschwindigkeit versorgen kann, welche in diesem Fall daher nicht durch Berechnung bestimmt werden müssen.
Weitere charakteristische Eigenschaften des Steuersystems gemäß 1 gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines integrierten Antriebssteuerungssystems in einem mit Servogetriebe versehenen Kraftfahrzeug hervor.
In 2 ist der Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs mit E bezeichnet. Die mit M bezeichnete Welle des Motors kann durch eine Reibungskupplung F mit der Antriebswelle oder primären Welle P eines Getriebes G verkoppelt sein. Das Getriebe G hat eine Hauptwelle S, die in einer nicht dargestellten, bekannten Art und Weise mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verkoppelt ist.
Das Getriebe G ist servounterstützt. Die mit der Reibungskupplung F bzw. mit dem Getriebe G verbundenen Aktuatoren A und B gehören zum Beispiel dem elektrohydraulischen Typ an und können unter der Steuerung einer Gangschaltungssteuereinheit GSCU ein Ausrücken/Einrücken der Kupplung F bzw. ein Einlegen/Loslassen der Gänge bewirken.
Eine elektronische Steuereinheit ECU eines bekannten Typs gehört zum Motor E. Diese Einheit kann den Motor E solcherart steuern, dass der Motor mit Hilfe seiner Welle M ein Antriebsmoment liefern kann, das abhängig von vorbestimmten Messgrößen oder -parametern variabel ist.
Beim Antriebssteuerungssystem der 2 werden die Steuereinheit ECU des Motors E und die Gangschaltungssteuereinheit GSCU wiederum durch eine Systemsteuereinheit SCU gesteuert. Verschiedene Sensorvorrichtungen sind mit dieser Systemsteuereinheit verbunden. Insbesondere ein zum Gaspedal AP des Kraftfahrzeugs gehöriger Sensor S1 ist mit der Einheit SCU verbunden. Dieser Sensor liefert Signale zur Einheit SCU, die beispielsweise den Grad der Betätigung αdes Pedals als Prozentsatz, der zwischen 0% (freigegebenes Pedal) und 100% (durchgedrücktes Pedal) variabel ist, anzeigen.
Ein weiterer Sensor S2 liefert Signale zur Einheit SCU, welche die Rotationsgeschwindigkeit ω_M der Welle M des Motors E, d.h., die Drehzahl n der Welle pro Zeiteinheit, anzeigen.
Auch in diesem Fall könnte der Sensor S2 alternativ ein Sensor zum Ermitteln der Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs sein.
Weitere, mit Sn bezeichnete Sensoren sind mit der Systemsteuereinheit SCU verbunden, um diese mit Signalen zu versorgen, welche die Gangstufe oder das Übersetzungsverhältnis anzeigen, die bzw. das vom Getriebe G realisiert wurde.
Die Systemsteuereinheit SCU ist dazu eingerichtet, einen automatischen Antriebssteuervorgang in Gang zu setzen, und zwar insbesondere in Abhängigkeit von der Position des Gaspedals AP, die vom Sensor S1 ermittelt wurde.
Zu diesem Zweck ist der Einheit SCU ein erster elektronischer Speicher M1 zugeordnet, in dem Daten gespeichert werden, um die auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs aufzubringende Leistung P_T abhängig von der Position α des Gaspedals AP und der Längsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs zu definieren. Die im Speicher M1 gespeicherten Daten definieren eine „Drivability-Map", die, wie bereits unter Bezugnahme auf das System der 1 festgestellt wurde, bewirkt, dass vorbestimmte Werte der auf die Antriebsräder aufzubringenden Leistung P_T mit Werten der Position α des Gaspedals und mit der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs eindeutig übereinstimmen.
Die im Speicher M1 gespeicherte Drivability-Map ist im Grunde eine in Form von diskreten Werten gezeigte Darstellung von vorbestimmten Kurven für den spezifischen Motor E und für das damit verbundene spezifische Getriebe G, wie z.B. der Kurven, die in 3 als Beispiel dargestellt sind. Diese Kurven, die z.B. in der nachstehend beschriebenen Art und Weise vorbestimmt werden, bringen die Position α des Gaspedals mit der auf die Antriebsräder aufzubringenden Leistung P_T in eine Wechselbeziehung, und zwar für jeden Wert der Vortriebsgeschwindigkeit v des Fahrzeugs.
Die in 3 gezeigten Kurven des Fahrverhaltens wurden in der Art und Weise festgelegt, die nun hinsichtlich einer spezifischen Motor-Getriebe-Einheit beschrieben wird, und zwar insbesondere hinsichtlich der folgenden:

– Dieselverfahren-Verbrennungsmotor mit „Common-Rail"-Kraftstoffzufuhr, Fiat Modell DI/TCA M724, Hubraum 1,91 l;
– Fiat C510-Automatikgetriebe mit den folgenden Übersetzungen: 3,908–2,238–1,44–1,03–0,767 in den Gängen 1–2–3–4–5,
– Achsübersetzung τ_p = 3,15;
– Übertragungseffizienz η_t = 0,95;
– Rollradius der Räder R = 0,277 m;
– Trägheitsmoment der Räder J_W = 2,2465 Kg m².

3a zeigt die charakteristischen Kurven des Drehmoments C_M als Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit n (RPM) und mit Abweichungen bei der Gaspedalstellung α (%) beim obenstehend erwähnten Motor.
Die in 3a dargestellten charakteristischen Drehmomentkurven entsprechen im Wesentlichen der „Drivability-Map", die bei einer traditionellen Motorsteuerung herkömmlicherweise eingesetzt wird, wobei der vom Gaspedal übermittelte Befehl im Wesentlichen als Aufforderung, dass das Antriebsmoment vom Motor zu liefern sei, interpretiert wird.
Die Kurven der 3a kennzeichnen das Verhalten des spezifischen Motors, der geprüft wird, und können in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise experimentell abgeleitet werden.
3a zeigt insbesondere die Kurven C_MMAX und C_MMIN, die das maximale Drehmoment bzw. das minimale Drehmoment definieren, welche bei den verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten vom Motor geliefert werden können.
Das vom Motor E gelieferte Antriebsmoment C_M und die Rotationsgeschwindigkeit ω_M der Motorwelle stehen mit dem Drehmoment C_T, das auf die Räder aufgebracht und folglich mit dem Boden ausgetauscht wird, sowie mit der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs in einer Wechselbeziehung, und zwar durch die folgenden Gleichungen: CT = CM·ηt·τp·τi (1) v = ωM·R/(τp·τi)(2)wobei

η_t: die Übertragungseffizienz,
τ_p: das Achsübersetzungsverhältnis,
τ_i: das im Getriebe G eingestellte Übersetzungsverhältnis und
R: der Rollradius der Räder ist.

Indem die Transformationsgleichungen (1) und (2) sowie das bekannte Verhältnis, das Leistung mit Drehmoment verknüpft, bei den Kurven der 3a angewandt werden, ist es ohne weiteres möglich, die in 3b dargestellten Kurven für die Motor-Getriebe-Einheit, die geprüft wird, zu erhalten, welche Kurven die auf die Räder aufgebrachte Leistung P_T für jeden Wert der Vortriebsgeschwindigkeit v des Fahrzeugs mit Abweichungen bei der Position α des Gaspedals ausdrücken. Um die grafische Darstellung nicht zu überladen, zeigt 3b die Kurven der maximalen Leistung P_TMAXi (mit i = 1 bis 5) und die Kurven der minimalen Leistung P_TMINI (ebenso mit i = 1 bis 5) für jede Gangstufe oder jedes Übersetzungsverhältnis des Getriebes G.
Überdies sind in 3b nur die Leistungskurven bezüglich der Gaspedalstellung α = 45% speziell dargestellt.
Um eine Drivability-Map hinsichtlich der auf die Antriebsräder aufgebrachten Leistung abhängig von der Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeugs und mit Abweichungen bei der Gaspedalstellung zu definieren, legt eine Untersuchung der 3b nahe, dass es bei niedrigen Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit im ersten Gang beispielsweise vorteilhaft sein könnte, in der anzuwendenden Drivability-Map eine einfache Transposition der ursprünglichen Karte C_M = f(n, α) in die übereinstimmenden Variablen P_T, v vorzunehmen, so dass die Charakteristika bezüglich des Fortbewegens des Fahrzeugs von einem Stillstand sowie die Charakteristika des Fahrverhaltens bei niedrigen Geschwindigkeiten unverändert bleiben. Bei höheren Geschwindigkeiten ist es in allen Gängen oder Übersetzungsverhältnissen möglich, in der Drivability-Map festzuschreiben, dass die bei zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit V auf die Räder P_T aufgebrachte Leistung eine im Wesentlichen konstante oder progressiv ansteigende Kurve aufweisen sollte, um den Widerstand des Fahrzeugs gegen eine Vorwärtsbewegung teilweise auszugleichen.
Mit diesen Kriterien ist es möglich, aus den Graphen der 3b zum Beispiel die in 3 dargestellte Drivability-Map zu bestimmen. Diese Drivability-Map ist nur eine aus der unbegrenzten Zahl möglicher Karten, die anhand breit variierender Kriterien vorausbestimmt werden können. Beim Definieren der Drivability-Map können die für das Getriebe ausgewählten Gangstufen jedoch im Allgemeinen außer Acht gelassen werden. Diese Unabhängigkeit gewährleistet die Kontinuität des Drehmoments beim Wechseln von einem Gang in den anderen: um die Leistung P_T, die einer bestimmten Gaspedalstellung α und einer bestimmten Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs entspricht, auf die Antriebsräder aufzubringen, kann jeder der möglichen Gänge, dessen Bereich (Leistung, Geschwindigkeit) den Punkt, der geprüft wird, enthält, gleichermaßen gut eingesetzt werden.
Im System der 2 wird die im Speicher M1 gespeicherte Drivability-Map solcherart gebildet, dass der vom Gaspedal AP übermittelte Befehl in das Ausbringen einer Leistung P_T auf die Räder übersetzt wird, und zwar ungeachtet der vom Getriebe G realisierten Übersetzung.
Aufgrund dieser Tatsache ist die Auswahl der Gangstufe oder des Übersetzungsverhältnisses nicht mehr mit subjektiven Kriterien verknüpft, die vom Fahrstil des Fahrzeugbenutzers abhängen: da die auf die Antriebsräder aufgebrachte Leistung jene ist, die mit der mittels des Gaspedals durchgeführten „Anfrage" des Fahrers übereinstimmt, ist die Gangstufe, mit der die Leistung erzielt wird, von untergeordneter Bedeutung. In diesem Zusammenhang existieren natürlich Beschränkungen:

– aus Gründen des Komforts (vorwiegend von akustischer Natur) ist es notwendig, Gangwechsel bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Motors E möglichst zu vermeiden, und
– die Häufigkeit der Gangwechsel sollte aus Gründen der Leistung und des Komforts möglichst gering gehalten werden.

Sobald die beiden obenstehend angegebenen Anforderungen erfüllt sind, kann die Auswahl des zu realisierenden Übersetzungsverhältnisses oder Wechselgetriebes im Prinzip mit einem bestimmten Maß an Freiheit gemäß vorher festgelegten Verfahren durchgeführt werden, um vorgegebene Ziele, wie z.B. eine Minimierung des Treibstoffverbrauchs und/oder der Abgasemissionen, zu erreichen.
Beim Ziel, den Treibstoffverbrauch zu minimieren, da der spezifische Verbrauch abnimmt, während die auf den Motor E aufgebrachte Belastung zunimmt, ist es beispielsweise vorteilhaft, bei jeder Bedingung den höchstmöglichen Gang, d.h., das kleinstmögliche Übersetzungsverhältnis, zu verwenden. Dies wird zur Notwendigkeit, als Gangschaltungsgrenzlinien dieselben Leistungskurven bezüglich der verschiedenen Gänge einzusetzen.
Mögliche Kriterien zum Auswählen der Gangschaltungsgrenzlinien zwecks Minimierung des Verbrauchs sind beispielsweise die folgenden:

– der Übergang zwischen zwei benachbarten Gängen oder Übersetzungsverhältnissen sowohl beim Hinauf- als auch beim Herunterschalten wird durch eine Grenzlinie definiert, die sich bei positiven Werten der der Gaspedalstellung α zugeordneten Leistung P_T über einen Bereich von Vorschubgeschwindigkeiten des Fahrzeugs erstreckt, welcher innerhalb der Höchst- und Mindestgenzen der Leistung, die vom Motor erzeugt werden kann, sowohl mit dem urprünglichen Gang als auch mit dem endgültigen Gang erreichbar sein sollte,
– beim Schalten in einen höheren Gang, d.h., zum Beispiel vom zweiten in den dritten Gang, stimmt die Gangschaltungsgrenzlinie mit der Leistungskurve P_TMAX des letzten Gangs überein, wobei das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs insbesondere bei niedrigen Rotationsgeschwindigkeiten des Motors E gesichert ist;
– beim Schalten in einen niedrigeren Gang, d.h., zum Beispiel vom dritten in den zweiten Gang, ist es erforderlich, für eine Grenzlinie zu sorgen, die sich von jener unterscheidet, die für das entsprechende Schalten in einen höheren Gang (vom zweiten in den dritten Gang) vorgesehen ist, um ein „Overgearing"-Phänomen an der Grenzlinie zu vermeiden; zu diesem Zweck wird eine „Hysterese" eingeführt, indem die Grenzlinie für das Herunterschalten um ein geeignetes Maß hin zu niedrigeren Vorschubgeschwindigkeiten des Fahrzeugs verschoben wird.

Der Graph der 4 zeigt die Grenzlinien für die verschiedenen Gangschaltungen, die gemäß den obenstehend dargelegten Regeln für die obenstehend definierte Motor-Getriebe-Einheit erhalten werden.
Die im Graph der 4 gezeigten Gangschaltungsgenzlinien können beispielsweise gemäß der untenstehenden Tabelle 1 in eine entsprechende Karte von diskreten Werten übertragen werden: Tabelle 1: Karte von Gangschaltungen für einen minimalen Verbrauch
Die obenstehend angegebene Karte oder Tabelle ist vorteilhafterweise in einem weiteren, der Systemsteuereinheit SCU zugeordneten Speicher M2 gespeichert (2).
Die Art und Weise, in der das obenstehend beschriebene Antriebssteuerungssystem funktioniert, wird nun unter Bezugnahme auf das Fließschema der 5 mit allgemeinen Begriffen beschrieben.
Die Systemsteuereinheit SCU ist dazu eingerichtet, die folgenden Operationen zyklisch durchzuführen:

– das Erfassen der von den Sensoren S1 und Sn gelieferten Signale, welche die Position α% des Gaspedals AP und die Gangstufe oder das Übersetzungsverhältnis τ_i anzeigen, die bzw. das im Getriebe G momentan eingestellt ist (Kasten 10 der 5);
– das Berechnen der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs gemäß der obenstehend angegebenen Gleichung (2) oder das Erhalten des Geschwindigkeitswerts vom entsprechenden Sensor (Kasten 11);
– das Bestimmen des Werts der auf die Räder aufzubringenden Leistung P_T durch Zugriff auf die im Speicher M1 enthaltene Drivability-Map, und zwar basierend auf dem erfassten Wert der Gaspedalstellung α und dem berechneten oder erfassten Wert der Vortriebsgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs; das Bestimmen des Werts P_T umfasst im Allgemeinen eine Interpolation zwischen diskreten Werten, die im Speicher gespeichert sind (Kasten 12);
– das Berechnen des vom Motor E zu liefernden Antriebsmoments C_MREF basierend auf dem im vorhergehenden Schritt ermittelten Leistungswert P_T und durch Anwendung der obenstehend angegebenen Gleichung (1) (Kasten 13);
– das Bestimmen der erforderlichen Gangstufe oder des erforderlichen Übersetzungsverhältnisses τ_n mittels der im Speicher M2 gespeicherten Gangschaltungskarte, basierend auf dem berechneten oder erfassten Wert der Vortriebsgeschwindigkeit v und dem ermittelten Leistungswert P_T (Kasten 14);
– das Überprüfen, ob das Übersetzungsverhältnis τ_n dem momentan eingestellten Übersetzungsverhältnis τ_i entspricht (Kasten 15);
– falls τ_n = τ_i, liefert die Systemsteuereinheit SCU Signale zur Managementeinheit ECU des Motors E, welche den berechneten Wert des erforderlichen Antriebsmoments C_MREF anzeigen; die Motormanagementeinheit ECU steuert die Kraftstoffeinspritzung solcherart, dass der Motor E das Antriebsmoment C_MREF liefert (Kasten 16);
– falls τ_n nicht τ_i ist, sendet die Systemsteuereinheit SCU Signale zur Gangschaltungssteuereinheit GSCU, die eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses fordern, und zwar mit einem Hinweis auf das zu realisierende Verhältnis τ_n; die Systemsteuereinheit SCU liefert auch Drehmoment-Referenzsignale zur Motormanagementeinheit ECU und zur Gangschaltungssteuereinheit GSCU, welche den Antriebsmoment-Zielwert C_MREF anzeigen, der nach Beendigung der Gangschaltphase vom Motor E zu liefern ist; die Gangschaltungs steuereinheit GSCU überwacht die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und steuert dabei die zur Kupplung F bzw. zum Getriebe G gehörigen Aktuatoren A und B (Kasten 17).

Die Gangschaltungssteuereinheit GSCU kann vorteilhafterweise dazu eingerichtet sein, die Gangschaltung unter Anwendung eines einfachen mathematischen Modells der Übersetzung des Kraftfahrzeugs, das für die Gangschaltphasen gültig ist, zu überwachen.
Die Komplexität der Gangschaltungssteuerung resultiert aus der Notwendigkeit, den Betrieb des Motors E und der zur Reibungskupplung F und zum Getriebe G gehörigen Aktuatoren A und B in einer solchen Weise zu koordinieren, um einen möglichst bequemen und raschen Übergang bei der Gangschaltung zu erzielen.
Die Operation zum Verändern der Gangstufe oder des Übersetzungsverhältnisses umfasst im Wesentlichen die folgenden Schritte:

– das Verringern des vom Motor E gelieferten Antriebsmoments C_M und das Ausrücken der Kupplung F;
– das Loslassen des momentanen Gangs, das Auswählen und Einlegen des neuen Gangs und
– das erneute Einrücken der Kupplung F und das Wiederherstellen des Antriebs moments.

Um einen guten Kompromiss beim Komfort der Gangschaltung ohne Leistungseinbußen zu erzielen, muss das Steuersystem die für den Gangschaltungsvorgang erforderliche Zeit möglichst weit reduzieren und die Phasen der Antriebsreduktion und -steigerung anpassen, um das „Gefühl" des Fahrers miteinzubeziehen.
Bei einer Ausführungsform, die nun beschrieben wird, wird dies durch Anwendung einer „stoßorientierten" Strategie erzielt, d.h., einer Strategie, die dazu neigt, den Stoß, d.h., das Zeitdifferential der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, zu verringern.
Es wurde durch statistische Analysen in der Tat festgestellt, dass der gemessene Stoß ein guter Indikator für das von den Fahrzeuginsassen empfundene Maß an Komfort bei der Gangschaltung ist. Der Stoß ist auch ein Parameter, der mit der Empfindung des Fahrers hinsichtlich des Komforts bei der Gangschaltung in einer Wechselbeziehung steht. Das Urteil des Fahrers wird jedoch auch vom Integral der Längsbeschleunigung über den gesamten Gangschaltungszeitraum hinweg beeinflusst, was mit einem Gefühl der Langsamkeit in Zusammenhang steht.
Beim erfindungsgemäßen Antriebssteuerungssystem kann die Systemsteuereinheit SCU dazu eingerichtet sein, nicht nur über die Durchführung einer Gangschaltung in der obenstehend beschriebenen Art und Weise zu entscheiden, sondern auch einen Zielwert J_REF für den Stoß während der Gangschaltphasen festzusetzen.
Zu diesem Zweck kann die Systemsteuereinheit SCU mit einem weiteren Speicher M3 verbunden sein (2), in dem die Stoßzielwerte, die bei einem mit der betrachteten Motor-Getriebe-Einheit ausgestatteten Kraftfahrzeug experimentell abgeleitet werden, als Funktion der auf die Räder aufzubringenden Leistung P_T gespeichert sind.
Basierend auf experimentellen Messungen ist es beispielsweise möglich, eine Kurve von Stoßzielwerten als Funktion der Leistung P_T z.B. gemäß 6 zu definieren. Werte, welche die Kurve des Stoßes als Funktion der Leistung P_T in diskreter Form darstellen, sind im Speicher M3 gespeichert.
Um einen Gangschaltungsvorgang auszuführen, ordnet die Systemsteuereinheit SCU der Gangschaltungssteuereinheit GSCU auch den Stoßreferenzwert J_REF zu, der durch Interpolation durch Zugriff auf den Speicher M3 ausgewählt oder bestimmt wird, und zwar basierend auf der erforderlichen Leistung P_T, welche in der obenstehend beschriebenen Art und Weise ermittelt wurde.
Das Modell der Motor/Getriebe/Antriebsräder-Einheit, das angewandt wird, um das vom Motor E zu liefernde Antriebsmoment und das Drehmoment, das während einer Gangschaltphase auf die Antriebsräder zu übertragen ist, in Echtzeit zu bestimmen, beruht auf dem in 7 gezeigten Grundschema und auf den entsprechenden Gleichungen: Eingerückte Kupplung F:
Ausgerückte Kupplung F:
wobei (siehe auch 6):
C_M, J_M, ω_M das von der Welle M des Motors E gelieferte Drehmoment, das Trägheitsmoment der Motorwelle M und die Rotationsgeschwindigkeit dieser Welle sind,
C_F und X_F das von der Reibungskupplung F zur primären Welle P des Getriebes G übertragene Drehmoment bzw. die Position des beweglichen Bauteils der Reibungskupplung F sind,
C_R, J_P, ω_P das Widerstandsdrehmoment an der primären Welle P des Getriebes G, das äquivalente Trägheitsmoment an der primären Getriebewelle P bzw. die Winkelgeschwindigkeit der primären Welle sind.
Bezüglich der obenstehend angegebenen Gleichungen (3) und (5) kann das Widerstandsdrehmoment C_A als erste Schätzung während der Gangschaltphasen als konstant angesehen werden.
Anhand der Gleichungen (3) bis (5) können die einzelnen Stufen einer Gangschaltung wie folgt analysiert werden.
Drehmomentreduktionsphase
Unter Bezugnahme auf 8 dauert diese Phase von einem Anfangszeitpunkt t₀ bis zu einem nachfolgenden Zeitpunkt t₁ und hat eine Dauer T_U.
Während dieser Phase muss das Antriebsmoment C_M ausgehend von seinem Anfangswert C_M0 schrittweise auf Null reduziert werden. Das von der Reibungskupplung F übertragene Drehmoment C_F muss gleichzeitig ebenfalls auf Null reduziert werden und muss dabei dennoch dem Antriebsmoment C_M gleich gehalten werden, wie im unteren Graph der 8 gezeigt wird. Während der Drehmomentreduktionsphase bestehen daher die folgenden Anfangsbedingungen:
und die endgültigen Bedingungen sind die folgenden: t = t1 : CM = CF= 0
Während der Übertragung zwischen t = t₀ und t = t₁ gilt basierend auf der obenstehenden Gleichung (3) und unter der Annahme, dass das Widerstandsdrehmoment C_R konstant bleibt, Folgendes:
In der Gleichung (6) ist das Trägheitsmoment J_P jenes, das dem Übersetzungsverhältnis τ_i entspricht, das am Beginn der Gangschaltphase eingestellt ist.
Die Längsbeschleunigung a_x des Kraftfahrzeugs steht durch folgende Gleichung mit der Winkelbeschleunigung der Welle M des Motors E in einer Wechselbeziehung:
wobei ω_M und R die Winkelgeschwindigkeit bzw. der Rollradius der Antriebsräder sind.
Der Stoß ist die Zeitableitung der Längsbeschleunigung a_x:
Damit der Stoß während dieser Phase konstant und gleich wie der vorbestimmte Referenzwert J_REF bleibt, muss das Antriebsmoment C_M gemäß einer linearen Kurve abnehmen. Da das von der Reibungskupplung F übertragene Drehmoment C_F nach Beendigung der Drehmomentreduktionsphase ebenfalls bei Null liegen muss, gilt dieselbe lineare Reduktionskurve auch für das Drehmoment C_F, wie im linken Teil des unteren Graphen der 8 gezeigt wird. Somit:
Die Dauer T_U der Drehmomentreduktionsphase wird basierend auf dem festgesetzten Stoßreferenzwert J_REF gemäß der obenstehenden Gleichung (8) eindeutig bestimmt:
Synchronisierungsphase
In dieser Phase wird die Reibungskupplung F ausgerückt, die Gangstufe τ_i ausgekuppelt und die neue Gangstufe τ_n eingelegt.
Während dieser Vorgänge verändert sich die Winkelgeschwindigkeit der primären Getriebewelle P in einem Zeitraum, der von der Leistung der Synchronisationsvorrichtung und den Eigenschaften des zur Reibungskupplung F gehörigen Aktuators A abhängt, von ω_Wτ_i zu ω_Wτ_n.
Nach Beendigung dieser Phase: t = t2 : ωp = ωW(t2)·τn (11)
Phase des erneuten Aufbringens eines Drehmoments
Diese Phase (8) hat eine Dauer von T_L = t₃ – t₂.
In dieser Phase müssen das Antriebsmoment C_M und das von der Reibungskupplung F übertragenene Drehmoment C_F die Winkelgeschwindigkeiten ω_M der Motorwelle und ω_P der primären Welle P des Getriebes G synchronisieren, um den zuvor berechneten Endwert C_MREF zu erreichen (Kasten 13 der 5).
In dieser Phase bestehen daher die folgenden Anfangsbedingungen: t = t2 : CM = CF = 0, CR = CR0 und die endgültigen Bedingungen sind die folgenden: t = t3 : ωM = ωp, CM = CF = CMREF
Während der Übertragung zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ gilt die obenstehend angegebene Gleichung (5) und unter der Annahme, dass das Widerstandsdrehmoment C_R konstant und dem Wert C_RO gleich bleibt, gilt Folgendes:
wobei J_F nun auf Basis des neuen Übersetzungsverhältnisses τ_n berechnet wird.
In dieser Phase beträgt die Längsbeschleunigung a_x des Fahrzeugs:
Demgemäß hat der Stoß den folgenden Ausdruck:
Um in dieser Phase auch den Stoßwert konstant zu halten, ist es erforderlich, sowohl das Antriebsmoment C_M als auch das von der Kupplung F übertragene Drehmoment C_F gemäß linearen Kurven zu regulieren, wie im rechten Teil des unteren Graphen der 8 gezeigt wird, so dass:
Die Gesamtdauer T_L der Phase des erneuten Aufbringens des Drehmoments wird anhand der Gleichungen (14) und (15) und durch das Vorschreiben, dass der Stoß den Referenzwert J_REF annehmen soll, bestimmt:
Die Zeitperiode T_M stellt jene Periode dar, die für die Verlangsamung der Welle M des Motors E infolge des von der Kupplung F übertragenen Drehmoments erforderlich ist. Die Dauer dieser Periode wird basierend auf der Beschränkung bezüglich der Synchronisierung der Winkelgeschwindigkeit ω_M der Motorwelle M mit der Winkelgeschwindigkeit ω_P der primären Getriebewelle P bestimmt.
Die Dauer des Intervalls T_M kann daher durch Lösen eines Satzes zweier Gleichungen, die den Zeitintegralen der obenstehend angegebenen Gleichungen (4) und (5) zwischen t₂ und t₃ entsprechen, berechnet werden. Das Lösen dieses Satzes von Gleichungen ergibt:
Die Motormanagementeinheit ECU und die Gangschaltungssteuereinheit GSCU sind dazu eingerichtet, die obenstehend angegebenen Variationsregeln für das Antriebsmoment C_M und das von der Kupplung F übertragene Drehmoment C_F umzusetzen.
Das obenstehend beschriebene automatische Antriebssteuerungssystem kann jedoch solcherart gebildet sein, um die „manuelle" Steuerung des Servogetriebes G im Wesentlichen gemäß dem Stand der Technik zu ermöglichen. Zu diesem Zweck sind auch eine Auswahlvorrichtung M/A (2), die vom Benutzer manuell bedienbar ist, um die Betriebsart, d.h., manuell oder automatisch, auszuwählen, und zusätzliche Sensor vorrichtungen S_M zum Versorgen der Einheit SCU mit Signalen, die das Übersetzungsverhältnis, das der Fahrer einzustellen wünscht, anzeigen, mit der Systemsteuereinheit SCU verbunden. Die Sensoren S_M können Positionssensoren sein, die mit Vorrichtungen eines bekannten Typs zum Auswählen des Übersetzungsverhältnisses, wie z.B. Vorrichtungen in der Art eines Steuerknüppels, Druckknöpfen oder Aufwärts/Abwärts-Auswahlhebeln, verbunden sind.
Bei der „manuellen" Betriebsweise wendet die Systemsteuereinheit SCU die obenstehend beschriebenen Steuerungsmethoden nicht an, sondern beschränkt sich auf das Übertragen des vom Fahrer durch das Gaspedal AP übermittelten Befehls zur Einheit ECU, um das der Gaspedalstellung a entsprechende Antriebsmoment C_M vom Motor E zu erhalten, und auf das Übertragen von Signalen, die das Übersetzungsverhältnis, das der Fahrer einzustellen wünscht, anzeigen, zur Gangschaltungssteuereinheit GSCU.
Die Architektur des in 2 gezeigten Steuerungssystems ist nur eine von verschiedenen möglichen Architekturen.
Eine weitere mögliche Architektur ist jene, die in 9 gezeigt wird und bei der Teilen und Elementen, die bereits beschrieben wurden, wiederum dieselben alphanumerischen Bezugszeichen, wie obenstehend verwendet, zugeschrieben wurden.
Bei der Anordnung gemäß 9 sind die Funktionen der Steuereinheit SCU der 2 zwischen der Steuereinheit ECU des Motors E und der Gangschaltungssteuereinheit GSCU aufgeteilt, welche durch ein Kommunikationsnetzwerk CN, beispielsweise vom CAN-Typ, miteinander verbunden sind. Der Speicher M1 mit der Drivability-Map gehört insbesondere zur Motorsteuereinheit ECU, mit der auch die Sensoren S1 (Position α des Gaspedals AP) und S2 (Winkelgeschwindigkeit ω_M der Welle M des Motors E) verbunden sind.
Der Speicher M2 (Gangschaltungskarte) und der Speicher M3 (Stoßkarte), falls dieser vorhanden ist, sowie der Sensor S_n (Verhältnis τ_i eingestellt) und die Auswahlvorrichtung M/A und der Sensor S_M sind jedoch der Gangschaltungssteuereinheit GSCU zugeordnet.
Während des Automatikbetriebs berechnet die Einheit ECU die Vortriebsgeschwindigkeit v, bestimmt den Wert der Leistung P_T und berechnet das entsprechende Drehmoment C_MREF. Sie überträgt den Wert der Geschwindigkeit v und der Leistung P_T zur Einheit GSCU, welche das zu realisierende Übersetzungsverhältnis τ_n sowie den Stoßreferenzwert J_REF bestimmt und dann die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses, falls erforderlich, im Wesentlichen wie obenstehend beschrieben in Abstimmung mit der Einheit ECU regelt.
Natürlich ist es möglich, andere Architekturen mit anderen Verteilungen der Aufgaben zwischen den verwendeten Steuereinheiten oder sogar mit einer einzigen Steuereinheit, die das gesamte System alleine steuert, einzusetzen.

Claims

Antriebssteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug, das mit Folgendem ausgestattet ist: einem Verbrennungsmotor (E) mit dazugehörigen Steuermitteln (ECU, GSCU, SCU) zum Betreiben des Motors in einer solchen Weise, dass der Motor (E) ein Antriebsmoment (C_M) liefert, das abhängig von vorbestimmten Messparametern, insbesondere von der Position (a) des Gaspedals (AP), variabel ist, und Sensormitteln (S1, S2) zum Liefern elektrischer Signale, welche die Position (α) des Gaspedals (AP) und die Rotationsgeschwindigkeit (ω_M) der Welle (M) des Motors (E) bzw. die Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs anzeigen, wobei die Steuermittel (ECU, GSCU, SCU) dazu eingerichtet sind, – von den Sensormitteln (S1, S2) die Position (α) des Gaspedals (AP) und die Rotationsgeschwindigkeit (ω_M) der Welle (M) des Motors (E) bzw. die Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs zu erhalten und – die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) abhängig von der gemessenen Position (α) des Gaspedals (AP) und der berechneten oder erhaltenen Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs zu bestimmen; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (ECU, GSCU, SCU) dazu eingerichtet sind, abhängig von dem Wert, der für die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) festgelegt wurde, und von der Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs das Antriebsmoment (C_MREF) zu berechnen, das dementsprechend vom Motor (E) geliefert werden sollte, und den Motor (E) in einer solchen Weise zu steuern, dass er das so berechnete Antriebsmoment (C_MREF) liefert; wobei das System erste Speichermittel (M1) umfasst, die zu den Steuermitteln gehören und in denen Daten gespeichert sind, welche die auf die Antriebsräder des Fahrzeugs aufzubringende Leistung (P_T) abhängig von der Position (α) des Gaspedals (AP) und der Längsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs definieren, wobei die Steuermittel dazu eingerichtet sind, die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) basierend auf den in den ersten Speichermitteln (M1) enthaltenen Daten zu bestimmen.
Steuersystem gemäß Anspruch 1 für ein Kraftfahrzeug, das mit Folgendem ausgestattet ist: einem Servogetriebe (G) mit einer Antriebswelle (P), die mittels einer Servokupplung (F) mit der Welle (M) des Motors (E) verkoppelt werden kann, wobei erste und zweite elektrisch betriebene Betätigungsmittel (B, A) mit dem Getriebe (G) bzw. mit der Kupplung (F) verbunden sind, und weiters mit Sensormitteln (Sn) zum Liefern elektrischer Signale, welche das im Getriebe (G) eingestellte Übersetzungsverhältnis (τ) anzeigen, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die Steuermittel dazu eingerichtet sind, einen automatischen Antriebssteuervorgang abhängig von der Position (α) des Gaspedals (AP) durchzuführen; wobei die Steuermittel insbesondere dazu eingerichtet sind, – von den Sensormitteln (S1, S2, Sn) die Position (α) des Gaspedals (AP), die Rotationsgeschwindigkeit (ω_M) der Welle (M) des Motors (E) oder die Vortriebsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (v) und das vom Getriebe (G) realisierte Übersetzungsverhältnis (τ_M) zu erhalten; – die Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs zu berechnen oder zu erhalten; – gemäß vorbestimmten Verfahren die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) abhängig von der ermittelten Position (α) des Gaspedals (AP) und der Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs zu bestimmen; – abhängig von dem Wert, der für die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) festgelegt wurde, und von der Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs das Antriebsmoment (C_MREF) zu berechnen, das dementsprechend vom Motor (E) geliefert werden sollte; – gemäß vorbestimmten Verfahren das vom Getriebe (G) zu realisierende Übersetzungsverhältnis (τ_n) abhängig von dem Wert, der für die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) festgelegt wurde, und von der Vortriebsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs zu bestimmen und – zu überprüfen, ob das zu realisierende Übersetzungsverhältnis (τ_n) mit dem eingestellten Übersetzungsverhältnis (τ_i) übereinstimmt, und, wenn das Ergebnis positiv ist, den Motor (ECU) in einer solchen Weise zu steuern, dass er das berechnete Antriebsmoment (C_MREF) liefert, und, wenn das Ergebnis negativ ist, die Durchführung der Veränderung des zu realisierenden Übersetzungsverhältnisses (τ_n) zu kontrollieren, wobei der Motor (ECU) in einer solchen Weise gesteuert wird, dass der Motor (E) nach Beendigung des Betriebs zur Veränderung des zu realisierenden Übersetzungsverhältnisses (τ_n) ein Antriebsmoment liefert, das im Wesentlichen dem berechneten Antriebsmoment (C_MREF) entspricht.
Steuersystem gemäß Anspruch 2, welches zweite Speichermittel (M2) umfasst, die zu den Steuermitteln gehören und in denen Daten gespeichert sind, um das vom Getriebe (G) zu realisierende Übersetzungsverhältnis oder Wechselgetriebe (τ_n) abhängig von der auf die Antriebsräder aufzubringenden Leistung (P_T) und der Längsgeschwindigkeit (v) des Fahrzeugs zu definieren, und wobei die Steuermittel dazu eingerichtet sind, das zu realisierende Übersetzungsverhältnis (τ_n) basierend auf den in den zweiten Speichermitteln (M2) enthaltenen Daten zu bestimmen.
Steuersystem gemäß einem der Ansprüche 2 und 3, wobei die Steuermittel dazu eingerichtet sind: gemäß vorbestimmten Verfahren einen Referenzwert (J_REF) für das Zeitdifferential der Längsbeschleunigung (a_x) des Kraftfahrzeugs zu bestimmen, und zwar abhängig von dem Wert, der für die auf die Antriebsräder aufzubringende Leistung (P_T) festgelegt wurde, Referenzsignale zu erzeugen, die ein Referenzantriebsmoment (C_MREF) anzeigen, und die Veränderung des zu realisierenden Übersetzungsverhältnisses (τ_n) solcherart zu kontrollieren, um die Zeitableitung der Längsbeschleunigung (a_x) des Fahrzeugs im Wesentlichen konstant und gleich dem Referenzwert (J_REF) zu halten.
Steuersystem gemäß Anspruch 4, welches dritte Speichermittel (M3) umfasst, die zu den Steuermitteln gehören und in denen vorbestimmte Werte des Zeitdifferentials der Längsbeschleunigung (a_x) des Fahrzeugs als Funktion der auf die Antriebsräder aufzubringenden Leistung (P_T) gespeichert sind.
Steuersystem gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Steuermittel dazu eingerichtet sind, den Motor (E) und die Betätigungsmittel (A, B), die mit der Kupplung (F) und dem Getriebe (G) verbunden sind, während einer Gangschaltphase in einer solchen Weise zu steuern, dass das vom Motor (E) gelieferte Antriebsmoment (C_M) und das von der Kupplung (F) zum Getriebe (G) übertragene Drehmoment (C_F) sich gemäß entsprechenden, im Wesentlichen linearen Kurven verändern.
Steuersystem gemäß Anspruch 3, wobei die zweiten Speichermittel (M2) auf der Leistung-zur-Erde/Vortriebsgeschwindigkeits-Ebene (P_T/v) Daten enthalten, die für die Gangschaltungsgrenzlinien repräsentativ sind, wobei eine Grenzlinie, die mit einem Wechsel von einem Gang in den nächsthöheren (-niedrigeren) Gang zusammenhängt, sich von jener unterscheidet, die mit dem Wechsel in den Rückwärtsgang zusammenhängt.
Steuersystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welches manuell betätigte Auswahlmittel (M/A) umfasst, um die Steuermittel mit Signalen zu versorgen, die in selektiver Weise für eine manuelle Antriebssteuerung oder eine automatische Antriebssteuerung sorgen.