DE69304273T2

DE69304273T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Gangschaltsteuerung

Info

Publication number: DE69304273T2
Application number: DE69304273T
Authority: DE
Inventors: Thomas Alan Genise; Ronald Keith Markyvech
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2013-06-19
Also published as: KR100338048B1; MX9304065A; EP0578398B1; JP3543226B2; DE69304273D1; KR940005907A; EP0578398A2; CA2099552C; CN1081149A; BR9302332A; CN1040083C; US5335566A; CA2099552A1; ATE142005T1; ES2090874T3; CZ287069B6; CZ129893A3; JPH06174071A; EP0578398A3

Description

Hintergrund der Erfindung

In Beziehung stehende Anmeldungen

Diese Anmeldung steht mit der EP-A-0 578 399 in Beziehung, die mit Shift Enable Control Method/System [Steuerverfahren/System zur Schaltfreigabe] bezeichnet ist und auf den gleichen Anmelder wie diese Anmeldung, die Eaton Corporation, zurückgeht

Gebiet der Erfindung

Gegenstand der Erfindung sind Steuerverfahren und -systeme zum Steuern des Schaltens eines wenigstensautomatischen, mechanischen Fahrzeuggetriebesystems Insbesondere sind Schaltsteuerverfahren/Systeme für ein automatisches, mechanisches Getriebe Gegenstand der Erfindung, bei dem die Wahrscheinlichkeiten einer erfolgreichen Beendigung eines ausgewählten Hochschaltvorganges im Hinblick auf vorliegende Fahrzeugbetriebsbedingungen eingeschätzt und lediglich durchführbare Schaltvorgänge ausgelöst werden.

Beschreibung des Standes der Technik

Vollautomatische Getriebesysteme sowohl für Schwerlastfahrzeuge, wie bspw. Schwerlastkraftwagen, als auch für Autos, bei denen die Drosselöffnungen oder -stellungen, die Getriebewellendrehzahlen, die Fahrzeuggeschwindigkeiten, die Motordrehzahlen und ähnliches erfaßt und bei denen das Fahrzeuggetriebe diesen gemäß automatisch geschaltet wird, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Solche vollautomatischen Gangwechselgetriebesysteme enthalten automatische Getriebe, bei denen Druckmittel verwendet wird, um ein oder mehrere Glieder mit anderen Gliedern oder mit einem Steg (Gehäuse) zu koppeln, um eine ausgewählte Gangstufe zu erzielen, oder auch automatische, mechanische Getriebesysteme mit einer elektronischen, hydraulischen und/oder pneumatischen Logik und Aktuatoren zum Ein- und Ausrücken mechanischer (d.h. formschlüssiger) Schaltkupplungen, zum Erzielen der gewünschten Gangstufe. Beispiele solcher Getriebe sind aus den US Patentschriften 3.961.546, 4.831.065 und 4.361.060 ersichtlich.
Solche vollautomatischen Gangwechselgetriebe können insbesondere für die größten Schwerlastfahrzeuge, die typischerweise nicht in hohen Stückzahlen verkauft werden, inakzeptabel teuer sein. Zusätzlich tendieren solche automatischen, Druckmittel und/oder Drehmomentwandler nutzende Gangwechselgetriebe dazu, im Hinblick auf die zwischen ihrer Eingangswelle und ihrer Ausgangswelle umgesetzte Energie relativ ineffizient zu sein.
Aus dem Stand der Technik sind halbautomatische Getriebesysteme mit elektronischen Steuereinheiten bekannt, die die Kraftstofflieferung zum Motor, die Fahrpedalposition, die Motordrehzahl, die Eingangswellendrehzahl, die Ausgangswellendrehzahl und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassen und bei denen automatisch gesteuerte Kraftstoffdrosseleinrichtungen, Gangschalteinrichtungen und/oder Hauptkupplungsbetätigungseinrichtungen verwendet sind, um vom Fahrer manuell gewählte Getriebegangstufenwechsel automatisch auszuführen. Beispiele solcher halbautomatischen, mechanischen Getriebesysteme sind aus den US Patentschriften 4.425.620, 4.631.679 und 4.648.290 ersichtlich.
Solche halbautomatischen, mechanischen Getriebesysteme sind insofern gut angekommen, als sie etwas weniger teuer sind als vollautomatische Getriebesysteme, als sie bei Betrieb mit langsamer Geschwindigkeit eine Kupplungsbestätigung durch den Fahrer gestatten und/oder als sie nicht die automatische Wahl der Betriebsgangstufe erfordem, jedoch können sie bei gewissen Anwendungen deshalb zu teuer sein, weil sie eine relativ große Anzahl von Sensoren und automatisch steuerbarer Aktuatoren erfordern und/oder weil ein Hauptkupplungsaktuator und/oder ein Aktuator für die Kraftstoffdrosseleinrichtung vorzusehen, zu installieren und zu warten ist.
Eine andere Bauart eines teilautomatischen Getriebesystems nutzt ein halbautomatisches System/Verfahren zur Schaltdurchführung für ein mechanisches Getriebesystem zur Verwendung in Fahrzeugen mit einem ausschließlich vom Fahrer gesteuerten Motordrosselmittel und/oder einer ausschließlich vom Fahrer gesteuerten Hauptkupplung. Das System weist üblicherweise wenigstens eine Betriebsart auf, bei der die halbautomatisch auszuführenden Schaltvorgänge automatisch vorgewählt werden und es enthält eine Steuer/Anzeigetafel oder -konsole zur Wahl eines Gangwechsels oder des Betriebs in der Betriebsart mit automatischer Vorwahl von Hochschaltvorgängen, Zurückschaltvorgängen oder Schaltvorgängen in den Leerlauf durch den Fahrer. Es ist eine elektronische Steuereinheit (ECU) vorgesehen, die die Getriebeeingangswellendrehzahl und die Getriebeausgangswellenzahl kennzeichnende Signale liefert und die diese gemäß vorbestimmter logischer Regeln verarbeitet, um zu bestimmen (i), ob Synchronzustände vorliegen und (ii) ob in der Betriebsart mit automatischer Vorwahl ein Hochschaltvorgang oder ein Zurückschaltvorgang aus der aktuell eingerückten Gangstufe heraus gefordert wird, um das Getriebe gemäß der Befehlsausgangssignale zu schalten.
Unter gewissen Bedingungen wird die Vorwahl und/oder die Ausführung eines automatisch vorausgewählten Schaltvorganges gesperrt, um unerwartete und/oder unerwünschte Schaltvorgänge zu verhindern. Vorzugsweise werden dem Fahrer Maßnahmen zur Verfügung gestellt, wie bspw. das Niedertreten des Kupplungspedals, um die Schaltsperrmittel freizugeben. Bedingungen, bei denen die Ausführung automatisch vorgewählter Schaltvorgänge gesperrt werden sollten, können relativ hohe oder relativ niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit, Betätigung der Fahrzeugbremsen und/oder des Verlangsamers und/oder das in Leerlaufposition befindliche Fahrpedal sein.
Die Steuer/Anzeigeeinrichtung zeigt sowohl den angewählten, jedoch noch nicht ausgeführten Schaltvorgang als auch den aktuellen Getriebestatus an und gestattet es dem Fahrer vorzugsweise, außerdem einen Schaltvorgang in eine höhere Gangstufe, eine niedrigere Gangstufe oder in den Leerlauf manuell zu wählen/vorzuwählen. Vorzugsweise gestattet die Steuereinrichtung außerdem, einen manuell oder automatisch vorgewählten Schaltvorgang zu löschen.
Getriebesysteme dieser allgemeinen Bauart gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1, 4, 7 oder 13 sind aus den US Patenten Nr. 5.050.079, 5.053.959, 5.053.961, 5.053.962, 5.063.511, 5.081.588, 5.089.962 und 5.089.965 ersichtlich.
Die oben beschriebenen mechanischen Fahrzeuggetriebesysteme mit automatischer und/oder teilautomatischer Ausführung von Schaltvorgängen sind für ihren jeweils vorgesehenen Anwendungsfall gut geeignet, jedoch sind sie dahingehend nicht gänzlich befriedigend, als sie gelegentlich einen versuchten Schaltvorgang auslösen, der infolge der Fahrzeugsbetriebsbedingungen nicht beendet werden kann. Dies ist insbesondere für Hochschaltvorgänge solcher mechanischen Getriebesysteme von Belang, die nicht mit einem automatischen Kupplungsaktuator und/oder einer Eingangswellenbremse versehen sind und somit eine Eingangswellenverzögerung aufweisen, die ohne den Nutzen einer Eingangswellenbremse oder ähnlichem auf die normale Verlangsamungsrate des Motors beschränkt ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Nachteile des Standes der Technik minimiert oder überwunden worden, indem ein Schaltsteuerverfahren/system für ein wenigstens teilautomatisches mechanisches Fahrzeuggetriebesystem geschaffen worden ist, das, wenn eine automatische oder manuelle Auswahl eines Hochschaltvorganges aus einer aktuell eingerückten Gangstufe heraus in eine Zielgangstufe erfaßt wird, auf der Basis der aktuell erfaßten Fahrzeugbetriebsbedingungen bestimmt, ob der ausgewählte Schaltvorgang durchführbar (d.h. wahrscheinlich beendbar) ist, und lediglich durchführbare Schaltvorgänge ausgelöst werden.
Ein Kritikpunkt bei gewissen nicht vollautomatischen mechanischen Getriebesystemen (wie Getriebesystemen ohne automatische Hauptkupplungssteuerung und/oder Eingangswellenbremsen) ist, daß sie unter gewissen Bedingungen nicht in der Lage sind, manche Schaltvorgänge zu beenden, die sie begonnen haben (d.h. an einer Steigung Schaltvorgänge in einen niedrigen Gang usw.).
Jedoch muß eine Getriebesystem nicht in der Lage sein, unter allen Umständen alle Schaltvorgänge auszuführen. Es muß lediglich intelligent genug sein, zu wissen, daß es keinen Schaltvorgang beginnt, den es nicht beenden kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung führt die Getriebesteuerung vor dem Auslösen eines Schaltvorganges einen einfachen Passivtest für die Schaltbarkeit aus. Dieser Test umfaßt das zeitweilige, geringfügige Andern des Drosselwertes, das dem Fahrer transparent sein sollten, sowie das Beobachten der Reaktion. Basierend auf der Reaktion, wird die Durchführbarkeit des Schaltvorganges bestimmt und Anforderungen nicht durchführbarer Schaltvorgänge werden entweder abgeändert oder gelöscht.
Das obige wird bei Fahrzeugen mit großem CVW-Anderungen (Combined Vehide Weight = Fahrzeuggesamtgewicht) angewendet, indem ein Schaltsteuerungssystem geschaffen wird, das bei Auswahl eines Hochschaltvorganges aus einem aktuell eingerückten Gang heraus in eine Zielgangstufe (üblicherweise als Funktion der Kraftstofflieferung zu dem Motor, der Fahrpedalposition, der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der aktuell eingerückten Gangstufe) automatisch eine geringfügige Verminderung der Kraftstofflieferung zu dem Motor (ungefähr 10 Prozent) für eine kurze Zeitspanne veranlaßt, die Veränderung der Fahrzeugbeschleunigung erfaßt, die Fahrzeugreaktion auf einen drehmomentunterbrechenden Schaltvorgang vorhersagt, eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit während des Schaltvorganges in die Zielgangstufe bestimmt und diesen Wert mit der erwarteten Motordrehzahl ( = der Eingangswellendrehzahl) während des vorgeschlagenen Schaltübergangsvorganges vergleicht, um zu bestimmen, ob der vorgeschlagene Schaltvorgang durchführbar ist, d.h. ob im wesentlichen eine Synchronisierung erzielt werden kann.
Wenn der vorgeschlagene Schaltvorgang (üblicherweise ein Hochschaltvorgang) nicht durchführbar ist, kann die Schaltanforderung abgewandelt werden (d.h. ein überspringender Schaltvorgang in einen einfachen Schaltvorgang gewandelt werden) oder für eine vorbestimmte Zeitspanne (wie bspw. 10 Sekunden) gelöscht (unterdrückt) werden.
Bei Fahrzeugen mit im wesentlichen konstantem Fahrzeuggesamtgewicht ("GCW", = cross combined weight) wie bei Bussen, Autokränen usw. werden unter Voraussetzung eines Fahrzeugs, das mit einer elektronischen Datenverbindung, wie sie in dem SAE J 192:2 - Protokoll definiert ist, ausgerüstet ist, über die das Motordrehmoment oder ein das Motordrehmoment kennzeichnender Parameter erfaßt werden können, wenn bestimmt wird, daß ein Hochschalten aus einer aktuell eingerückten Gangstufe in eine Zielgangstufe gewünscht wird, das aktuelle Motordrehmoment und die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt, woraus der Controller die Fahrzeugverlangsamung bei Drehmoment Null (d.h. während eines Schaltvorganges) schätzen kann. Das System setzt dann unter Zugrundelegung der oben diskutierten Logik fort, zu bestimmen, ob der vorgeschlagene Schaltvorgang durchführbar ist.
Entsprechend ist ein Steuersystem/Verfahren für ein wenigstens teilautomatisches mechanisches Fahrzeuggetriebesystem zum teilautomatischen Ausführen gewählter Getriebeschaltvorgänge geschaffen worden, das unter vorgewählten Bedingungen das Auslösen eines gewählten Schaltvorganges, üblicherweise eines Hochschaltvorganges, der als nicht durchführbar zu bezeichnen ist, sperrt.
Diese und andere Aufgaben und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden durch das Studium der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Veranschaulichung des mechanischen Fahrzeuggetriebesystemes, das durch das erfindungsgemäße System teilautomatisiert ist.
Fig. 1A ist eine schematische Veranschaulichung des Schaltmusters des Getriebes nach Fig. 1.
Fig. 2 ist eine schematische Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Systems mit automatischer Vorwahl und halbautomatischer Schaltausführung für ein mechanisches Getriebesystem.
Fig. 3 ist eine schematische Veranschaulichung einer alternativen Steuerkonsole des Systems nach Fig. 2.
Fig. 4 ist eine schematische Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Steuerverfahrens als Flußbild.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung eines Hochschaltereignisses, die sowohl durchführbare als auch nicht durchführbare versuchte Schaltvorgänge veranschaulicht.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In der folgenden Beschreibung wird lediglich zur bequemeren Bezugnahme und ohne Beschränkungsabsicht eine gewisse Terminologie verwendet. Die Worte "nach oben", "nach unten", "nach rechts" und "nach links" bezeichnen Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die Worte "nach vorn", "nach hinten" beziehen sich entsprechend auf das vordere und hintere Ende des Getriebes, wenn es herkömmlich in einem Fahrzeug montiert ist, und sind entsprechend die linken und rechten Seiten des in Fig. 1 veranschaulichten Getriebes. Die Worte "nach innen" und "nach außen" beziehen sich auf Richtungen auf die geometrische Mitte der Einrichtung und bezeichneter Teile derselben hin bzw. von dieser weg. Diese Terminologie schließt die oben speziell genannten Worte, Ableitungen derselben sowie Worte ähnlicher Bedeutung ein.
Der Begriff "Verbundgetriebe" wird verwendet, um ein Geschwindigkeits- oder Gangwechselgetriebe zu bezeichnen, das eine Hauptgetriebegruppe mit mehreren Vorwärtsgängen und einer Hilfsgetriebegruppe mit mehreren Gängen aufweist, die in Reihe geschaltet sind, wobei die ausgewählte Untersetzung der Hauptgetriebegruppe mit einer weiter ausgewählten Untersetzung der Hifflfsgetriebegruppe verbunden werden kann. "Synchronisierte Kupplungsanordnung" und Worte ähnlicher Bedeutung bezeichnen eine zum drehfesten Kuppeln eines gewählten Zahnrades mittels einer formschlüssigen Kupplung mit einer Welle bezeichnete Kupplungsanordnung, bei der ein versuchtes Einrücken der Kupplung verhindert wird, bis die Kupplungshälften weitgehend synchron drehen. An den Kupplungshälften sind Reibmittel relativ großer Leistungsfähigkeit vorgesehen, die ausreichend sind, die Kupplungshälften und alle mit diesen umlaufende Teile bei Einleiten des Kupplungseingriffs zu veranlassen, mit weitgehend synchroner Drehzahl zu drehen.
Der Begriff "Hochschalten" bezeichnet, wie er hier verwendet ist, das Schalten aus einer Gangstufe niedrigerer Geschwindigkeit in eine Gangstufe höherer Geschwindigkeit. Der Begriff "Zurückschalten" bezeichnet, wie er hier verwendet ist, das Schalten aus einer Gangstufe höherer Geschwindigkeit, in eine Gangstufe niedrigerer Geschwindigkeit. Die Begriffe "langsamer Gang", "niedriger Gang" und/oder "erster Gang" werden hier verwendet, um die zum Betrieb mit niedrigster Vorwärtsgeschwindigkeit in einem Getriebe oder Getriebeabschnitt verwendete Gangstufe zu bezeichnen, d.h. den Zahnradsatz, der in Bezug auf die Eingangswelle des Getriebes die höchste Untersetzung aufweist.
Eine "ausgewählte Richtung" eines Schaltvorgangs bezieht sich auf die Auswahl entweder eines einfachen oder eines mehrfachen Hochschaltens oder Zurückschaltens aus einer bestimmten Gangstufe heraus.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Rangebauart-Verbundgetriebe 10 der durch das halbautomatische mechanische Getriebesystem teilautomatisierten Bauart mit einer Betriebsart mit automatischer Vorauswahl veranschaulicht. Das Verbundgetriebe 10 weist eine vielgängige Hauptgetriebegruppe 12 auf, die mit einer Hilfsgruppe 14 der Rangebauart hintereinandergeschaltet ist. Das Getriebe 10 ist von einem Gehäuse H aufgenommen und enthält eine Eingangswelle 16, die von einem Primärantrieb wie einem Dieselmotor E über eine wahlweise ausgerückte, normalerweise eingerückte Reibungshauptkupplung C angetrieben ist, deren Eingangs- oder Antriebsabschnitt 18 mit der Motorkurbelwelle 20 in Antriebsverbindung steht und deren angetriebener Abschnitt 22 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 16 verbunden ist.
Der Motor E ist vorzugsweise elektronisch durch Kraftstoffdrosselung gesteuert und ist mit einer elektronischen Datenverbindung DL (data link) der in dem SAE J 1922 - Protokoll definierten Bauart verbunden und die Hauptkupplung 10 ist mittels eines Kupplungspedales (nicht dargestellt) oder ähnlichem vom Fahrer gesteuert. Eine (nicht dargestellte) durch manuelles, überweites Niedertreten des Kupplungspedales betätigte Eingangswellenbremse kann vorgesehen sein, um ein schnelleres manuelles Hochschalten zu erbringen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Dem mechanischen Getriebesystem 10 ähnliche Getriebesysteme sind aus dem Stand der Technik bekannt und können den US-Patentschriften 3.105.395, 3.283.613 und 4.754.665 entnommen werden.
Teilautomatische mechanische Getriebesysteme der veranschaulichten Bauart sind aus den o.g. US-Patentschriften 5.050.079, 5.053.959, 5.053.961, 5.053.962, 5.063.511 und 5.089.965 ersichtlich.
Obwohl das erfindungsgemäße Steuerverfahren/System insbesondere für solche automatischen mechanischen Getriebesysteme zweckmäßig ist, die keine Kupplungsaktuatoren oder Eingangswellenbremsen aufweisen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Verwendung beschränkt.
In der Hauptgetriebegruppe 12 trägt die Eingangswelle 16 ein Eingangszahnrad 24 zum gleichzeitigen Antreiben einer Gruppe im wesentlichen identischer Vorgelegewellenanordnungen 26 und 26A mit im wesentlichen identischen Drehzahlen. Die beiden im wesentlichen identischen Vorgelegewellenanordnungen sind an einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Hauptwelle 28 angeordnet, die mit der Eingangswelle 16 im wesentlichen koaxial fluchtend ausgerichtet ist. Jede Vorgelegewellenanordnung weist eine durch Lager 32 und 34 in dem Gehäuse H, von dem lediglich ein Abschnitt schematisch veranschaulicht ist, gelagerte Vorgelegewelle 30 auf. Jede Vorgelegewelle ist mit einer identischen Gruppierung Vorgelegewellenzahnräder 38, 40, 42, 44, 46 und 48 versehen, die jeweils drehfest mit dieser verbunden sind. Eine Gruppe von Hauptwellenzahnrädem 50, 52, 54, 56 und 58 sitzt auf der (umgibt die) Hauptwelle 28 und sie sind zeitlich einander ausschließend durch gleitend verschiebbare Kupplungsmuffen 60, 62 und 64 mit der Hauptwelle 28 drehfest kuppelbar, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Kupplungsmuffe 60 kann genutzt werden, um das Eingangszahnrad 24 mit der Hauptwelle 28 zu kuppeln, um eine direkte Antriebsbeziehung zwischen der Eingangswelle 16 und der Hauptwelle 28 zu erbringen.
Typischerweise werden die Kupplungsmuffen 60, 62 und 64 mittels Schaltgabeln, die mit der Schaltgehäuseanordnung 70 verbunden sind, axial positioniert, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Kupplungsmuffen 60, 62 und 64 können Klauenkupplungen der nichtsynchronisierten, doppelt wirkenden Bauart sein.
Das Schaltgehäuse oder der Aktuator 70 wird durch ein Druckmittel, wie bspw. Druckluft, betätigt und ist von der Bauart, die mittels einer Steuereinheit automatisch steuerbar ist, wie es aus den US-Patentschriften 4.445.393, 4.555.959, 4.361.060, 4.722.237, 4.873.881, 4.928.544 und 2.931.237 ersichtlich ist.
Das Hauptwellenzahnrad 58 ist das Rückwärtsgangzahnrad und es steht mittels konventioneller dazwischenliegender (nicht dargestellter) Faulenzerräder in ständigem kämmenden Eingriff mit den Vorgelegewellenzahnrädem 48. Es sollte angemerkt werden, daß die Hauptgetriebegruppe 12 fünf auswählbare Vorwärtsgangs:ufen erbringt, wobei jedoch die niedrigste Vorwärtsgangstufe, nämlich diejenige, die durch Antriebsverbindung zwischen dem Hauptwellenantriebszahnrad 56 und der Hauptwelle 28 erbracht wird, häufig von einer so hohen Untersetzung ist, daß sie als niedriger oder "Kriech"-Gang angesehen wird, der lediglich zum Anfahren des Fahrzeuges unter schweren Bedingungen und üblicherweise nicht in dem hohen Getrieberangebereich verwendet wird. Entsprechend wird die Hauptgetriebegruppe 12, während sie fünf Vorwärtsgänge liefert, üblicherweise als eine "Vier-plus-Eins"-Hauptgruppe bezeichnet, weil lediglich vier der fünf Vorwärtsgänge mit der mit diesen verwendeten Range-Getriebehilfsgruppe 14 kombiniert werden.
Die Klauenkupplungen 60, 62 und 64 sind insowiet Dreipositionskupplungen, als sie, wie dargestellt, in die mittige, nicht eingerückte Position oder mittels des Aktuators 70 in eine ganz nach rechts eingerückte oder eine ganz nach links eingerückte Position überführbar sind. Wie bekannt, ist zu einem gegebenen Zeitpunkt lediglich eine der Kupplungen 60, 62 und 64 einrückbar und es sind (nicht dargestellte) Hauptgruppensperrmittel vorgesehen, um die jeweils anderen Kupplungen in dem Leerlaufzustand zu verriegeln.
Die Range-Getriebehilfsgruppe 14 enthält zwei im wesentlichen identische Hilfsgetriebe-Vorgelegewellenanordnungen 74 und 74A, deren jede eine durch Lager 78 und 80 in dem Gehäuse H gelagerte Hilfsgetriebe-Vorgelegewelle 76 aufweist und zwei drehfest an dieser befestigte Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder 82 und 84 trägt. Die Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder 82 stehen in ständigem kämmenden Eingriff mit dem Range/Ausgangszahnrad 86 und tragen dieses, während die Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder 84 in ständigem kämmenden Eingriff mit dem Ausgangszahnrad 88 stehen.
Eine synchronisierte Zweipositions-Klauenkupplungsanordnung 92, die mittels einer (nicht dargestellten) Schaltgabel und der Rangegruppen-Schaltaktuatoranordnung 96 axial positioniert wird, ist zum Kuppeln entweder des Zahnrades 86 mit der Ausgangswelle 90 zum Betrieb des Verbundgetriebes 10 im direkten oder oberen Rangebereich oder des Zahnrades 88 mit der Ausgangswelle 90 zum Betrieb des Verbundgetriebes 10 im niedrigen Rangebereich vorgesehen. Das "Schaltmuster" für das Verbundgetriebe 10 der Rangebauart ist in Fig. 1A schematisch veranschaulicht.
Der Rangegruppenaktuator kann von der in den US- Patentschriften 3.648.546, 4.440.037 und 4.614.126 veranschaulichten Bauart sein.
Obwohl die Hilfsgetriebegruppe 14 der Rangebauart als ein zweigängiges Gruppengetriebe mit schräg- oder schraubenverzahnten Zahnrädem veranschaulicht ist, versteht es sich, daß die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Getriebe der Rangebauart anwendbar ist, die kombinierte Splitter/Rangehilfsgruppen mit drei oder mehr auswählbaren Rangegangstufen und/oder mit einem Getriebe vom Planetentyp aufweisen. Ebenfalls kann jede einzelne oder mehrere der Kupplungen 60, 62 oder 64 von der synchronisierten Klauenkupplungsbauart sein und die Getriebegruppen 12 und/oder 14 können von der Bauart mit einer einzelnen Vorgelegewelle sein.
Um eine Betriebsart mit automatischer Vorwahl und halbautomatischer Ausführung des Schaltvorganges des Getriebes 10 zu erbringen, sind ein Eingangswellendrehzahlsensor 98 und ein Ausgangswellendrehzahlsensor 100 verwendet. Alternativ zu dem Ausgangswellendrehzahlsensor 100 kann eine Sensor 102 zur Erfassung der Drehzahl des Vorgelegewellenzahnrades 82 der Hilfsgruppe verwendet werden. Die Drehzahl des Zahnrades 82 ist selbstverständlich eine bekannte Funktion der Drehzahl der Hauptwelle 28 und, wenn die Kupplung 92 in einer bekannten Position eingerückt ist, ist sie eine Funktion der Drehzahl der Ausgangswelle 90.
Das Steuersystem 104 zum automatischen Vorwählen und halbautomatischen Ausführen von Schaltvorgängen für ein erfindungsgemäßes mechanisches Getriebesystem ist in Fig. 2 schematisch veranschaulicht. Das Steuersystem 104 weist zusätzlich zu dem oben beschriebenen mechanischen Getriebe 10 eine vorzugsweise auf einem Mikroprozessor basierende, elektronische Steuereinheit 106 auf, die Eingangssignale von dem Eingangswellendrehzahlsensor 98, von dem Ausgangswellendrehzahlsensor 100 (oder alternativ von dem Hauptwellendrehzahlsensor 102) und von der Fahrersteuerkonsole 108, von einem Positionssensor 152 für das Fahrpedal P und von dem Motor E über die Datenverbindung DL (data link) empfängt. Die ECU 106 kann außerdem Eingangssignale von einem Hilfsgruppen-Positionssensor 110 empfangen.
Die ECU 106 kann von der in der US-PS 4.595.986 veranschaulichten Bauart sein. Die ECU dient dazu, die Eingangssignale gemäß vorbestimmter logischer Regeln zu verarbeiten, um Befehlsausgangssignale an eine Getriebebetätigungseinrichtung, wie bspw einen magnetspulengesteuerten Verteiler 112, auszugeben, der den Hauptgruppenakutator 70 und den Hilfsgruppenaktuator 96 steuert, und um über die Datenverbindung DL die Ausgangssignale an den Motor E auszugeben.
In der bevorzugten Ausführungsform gestattet es die Fahrersteuerkonsole dem Fahrer, einen Schaltvorgang aus der aktuell eingerückten Gangstufe in einer gegebenen Richtung oder in den Leerlauf auszuwählen oder eine Betriebsart mit halbautomatischer Vorwahl auszuwählen, und sie liefert eine Anzeige, um den Fahrer über die aktuelle Betriebsart (automatische oder manuelle Schaltvorwahl), den aktuellen Getriebebetriebszustand (vorwärts, rückwärts oder Leerlauf) und über jeden Gangwechsel oder Schaltvorgang (Hochschalten, Zurückschalten oder Schalten in den Leerlauf), der vorgewählt, jedoch noch nicht ausgeführt worden ist, zu informieren.
Die Konsole 108 enthält drei Anzeigeleuchten 114, 116 und 118, die leuchten, um anzuzeigen, daß das Getriebe 10 in einem Zustand für Vorwärtsfahrt, für Leerlauf oder entsprechend für Rückwärtsfahrt ist. Die Konsole weist außerdem drei selektiv leuchtende Taster 120, 122 und 124 auf, die es dem Fahrer gestatten, einen Hochschaltvorgang, die Betriebsart mit automatischer Vorwahl oder entsprechend einen Zurückschaltvorgang auszuwählen. Ein Drucktaster 126 gestattet die Auswahl eines Schalt vorganges in den Leerlauf.
Durch Drücken oder Betätigen eines der Taster 120, 122, 124 oder 126 kann eine Auswahl vorgenommen werden und (vor der Ausführung im Fall der Taster 120, 124 und 126) durch erneutes Drücken der Taster gelöscht werden. Als Alternative kann mehrfaches Niederdrücken der Taster 120 und 124 als Befehl für überspringende Schaltvorgänge gewertet werden. Selbstverständlch können die Knöpfe und Leuchttaster durch andere Auswahlmittel wie einen Wippschalter und/oder einen mit einer Leuchte oder anderen Anzeigeelementen kombinierten Kippschalter ersetzt werden. Es kann ein separater Knopf oder Schalter zur Auswahl des Rückwärtsganges vorgesehen sein oder es kann der Rückwärtsgang als Zurückschalten aus dem Leerlauf ausgewählt werden. Außerdem kann der Leerlauf als ein Hochschalten aus dem Rückwärtsgang oder als ein Zurückschalten aus dem niedrigen Gang gewählt werden.
Im Betrieb drückt der Fahrer zur manuellen Wahl von Hochschaltvorgängen und Zurückschaltvorgängen zweckmäßigerweise entweder den Knopf 120 oder den Knopf 124. Der gewählte Knopfleuchtet dann, bis der ausgewählte Schaltvorgang ausgeführt ist oder bis die Auswahl gelöscht wird.
Alternativ kann der Hochschaltknopf bei einer gegebenen Motordrehzahl (wie bspw. oberhalb 1700 U/min.) aufleuchten und weiter leuchten, bis ein Hochschaltvorgang durch Drücken des Knopfes ausgewählt wird.
Um einen ausgewählten Schaltvorgang auszuführen, wird der Verteiler 112 vorausgewählt, um den Aktuator 70 zu veranlassen, auf das Schalten der Hauptgetriebegruppe 12 in den Leerlauf vorgespannt zu werden. Dieses wird durchgeführt, indem der Fahrer oder die ECU-Steuerung eine Drehmomentumkehr veranlassen, indem die Kraftstoffbelieferung des Motors manuell zeitweilig vermindert und/oder erhöht wird und/oder, indem die Hauptkupplung C automatisch ausgerückt wird. Wenn das Getriebe in den Leerlauf geschaltet ist und der Leerlauf durch die ECU verifiziert ist (Leerlauf wird für eine Zeitspanne wie bspw 1,5 Sekunden erfaßt), leuchtet die Anzeigelampe 116 für den Leerlaufzustand auf. Wenn der ausgewählte Schaltvorgang ein Verbundschaltvorgang ist, d.h. ein Schalten sowohl der Hauptgetriebegruppe 12 als auch der Rangegetriebegruppe 14, wie bspw. ein Schaltvorgang aus dem vierten in den fünften Gang, wie es in Fig. 1A veranschaulicht ist, gibt die ECU Befehlsausgangssignale an den Verteiler 112, um den Hilfsgruppenaktuator 96 zu veranlassen, den Rangeschaltvorgang zu beenden, nachdem in dem vorderen Getriebe Leerlauf erfaßt worden ist.
Wenn die Rangehilfsgruppe in der richtigen Gangstufe eingerückt ist, wird von der ECU auf der Basis der erfaßten Ausgangswellendrehzahl (Fahrzeuggeschwindigkeit) und des eingelegten Ganges ein Bereich oder Band von Eingangswellendrehzahlen berechnet oder anderweitig bestimmt sowie fortgesetzt aktualisiert, was ein akzeptabel synchrones Einrücken der einzurückenden Gangstufe abgibt. Wenn der Fahrer oder die ECU durch Manipulation der Drossel veranlassen, daß die Eingangswellendrehzahl in den akzeptierbaren Bereich fällt, gibt die ECU 106 Befehlsausgangssignale an den Verteiler 112, um den Aktuator 70 zu veranlassen, die einzurückende Hauptgruppengangstufe einzurücken.
In der Betriebsart mit automatischer Vorwahl, die durch Betätigung des Leuchttasters 122 ausgewählt ist, bestimmt die ECU auf der Basis gespeicherter logischer Regeln, der aktuell eingerückten Gangstufe (die durch Vergleich der Eingangswellendrehzahl mit der Ausgangswellendrehzahl berechnet werden kann), der Ausgangswellendrehzahl oder der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Fahrpedalposition, ob ein Hochschaltvorgang oder ein Zurückschaltvorgang erforderlich tst und wählt diesen vor. Der Fahrer wird darüber, daß ein Hochschaltvorgang oder ein Zurückschaltvorgang vorgewählt ist und halbautomatisch ausgeführt werden wird, durch ein Befehlsausgangssignal von der ECU 106 informiert, das entweder den Leuchttaster 120 oder den Leuchttaster 124 veranlaßt, zu blinken und/oder das ein hörbares Schaltbenachrichtigungssignal veranlaßt. Der Fahrer kann das halbautomatische Ausführen des automatisch vorgewählten Schaltvorganges, wie oben angedeutet, veranlassen oder die automatische Betriebsart abbrechen und damit den vorgewählten Schaltvorgang löschen, indem er den Taster 122 drückt.
Bei gewissen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges kann es sein, daß ein automatisch oder manuell ausgewählter Schaltvorgang nicht bis zu Ende durchführbar ist. Zu diesen Bedingungen gehören üblicherweise Hochschaltvorgänge bei schwer beladenem Fahrzeug und/oder, wenn sich das Fahrzeug gegen einen großen Widerstand bewegt, bspw. in Schlamm, eine steile Steigung hinauf und/oder bei starkem Gegenwind. Um zum Beenden eines Hochsschaltvorgangs weitgehend synchrone Zustände herbeizuführen, muß die Drehzahl der Eingangswelle 10 (die bei eingerückter Hauptkupplung im wesentlichen der Drehzahl des Motors E entspricht) abgesenkt werden, um im wesentlichen mit der Drehzahl der Ausgangswelle 90 (direkt proportional zu der Fahrzeuggeschwindigkeit), multipliziert mit der Zielgangstufe, übereinzustimmen. Weil kein automatischer Kupplungsaktuator und keine Eingangswellenbremse vorgesehen sind, vermindert sich die Eingangswellendrehzahl mit der Verzögerungsrate der Motordrehzahl.
Die Zeitfolge eines Hochschaltvorganges des veranschaulichten automatischen, mechanischen Getriebesystemes ist in Fig. 5 graphisch veranschaulicht. Die Linie 200 repräsentiert die Fahrzeuggeschwindigkeit (Ausgangswellendrehzahl) und die Motor- (Eingangswellen-) drehzahl vor dem Hochschaltpunkt 202. Wenn die Kraftstoffbelieferung des Motors vermindert wird, fällt die Motordrehzahl mit der konstanten (jedoch nicht notwendigerweise linearen) Rate, die durch die Linie 204 repräsentiert wird, bis die Leerlaufdrehzahl 206 erreicht ist. Die mit der Zielgangstufe multiplizierte Drehzahl der Ausgangswelle 90, die die erforderliche Synchrondrehzahl der Eingangswelle/des Motors ist, ist durch die Linien 208 und 210 wiedergegeben, die entsprechend einen geringeren oder größeren, der Bewegung des Fahrzeuges entgegengesetzten Widerstand entsprechend. Wie es ersichtlich ist, erfolgt bei Bedingungen mit niedrigerem Widerstand (Linie 208) eine Synchronisierung bei Punkt 212 und der gewählte Hochschaltvorgang ist durchführbar, während bei Bedingungen mit größerem Widerstand (Linie 210) keine weitgehende Synchronisation erfolgt und der ausgewählte Hochschaltvorgang nicht durchführbar ist.
Bei einem typischen Dieselmotor eines Schwerlastkraftwagens liegt die Verlangsamungsrate des Motors/der Eingangswelle bei ungefähr 300 bis 800 U/min. und die Motor- und Fahrzeugverlangsamung kann linear approximiert werden.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren/System zum Hochschalten werden gewählte Hochschaltvorgänge vor deren Auslösung bewertet, um festzustellen, ob sie durchführbar oder nicht durchführbar sind, und nicht durchführbare Wahlen werden entweder modifiziert oder gelöscht. Die Hochschaltfolge des erfindungsgemäßen Steuersystems/Verfahrens ist als Flußbild schematisch in Fig. 4 veranschaulicht.
Um das obige zu erreichen, wird für Fahrzeuge mit stark varuerendem kombinierten Gesamtgewicht ("GCW"), d.h. zusammengefaßtes Gewicht von Fahrzeug, Kraftstoff, Last (falls vorhanden) Mitfahrern (falls vorhanden) und Fahrzeugführer, dem folgenden Ablauf gefolgt. Wenn festgestellt wird, daß ein Hochschaltvorgang (einfach oder überspringend) durch die Steuerung des Systems, die ECU 106, ausgewählt worden ist, gibt die ECU über die Datenverbindung DL Befehle aus, um die Kraftstofflieferung zu dem Motor zeitweilig etwas zu reduzieren, um eine bekannte vorübergehende, geringfügige Reduktion des Motordrehmoments zu veranlassen. Bspw. ist eine zehnprozentige (10%) Verminderung des Motordrehmoments für eine Sekunde oder weniger ausreichend und sollte für den Fahrer übersehbar (d.h. von diesem nicht wahrgenommen) sein. Während dieser Zeit wird die Veränderung der Fahrzeugbeschleunigung (Ausgangswellenbeschleunigung) erfaßt. Aus dieser Information kann das System bestimmen, welche Fahrzeugbeschleunigung (üblicherweise eine Verlangsamung) sich bei null Drehmoment in dem Antriebsstrang, d.h. welche Steigung der Linie 208 oder 210 sich ergibt. Auf der Basis dieser Information und eines vorhandenen oder erlernten Wertes der Motorverlangsamungsrate, d.h. des Abfalles der Linie 204, die sich mit der Motordrehzahl, der Betriebstemperatur usw. ändern kann, kann die ECU bestimmen, ob bei gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen das System in der Lage ist, den vorgeschlagenen Schaltvorgang erfolgreich zu beenden. Auf der Basis dieser Information kann das Steuersystem dann entweder (i) Befehlsausgangssignale ausgeben, um den vorgeschlagenen Schaltvorgang auszuführen, oder den vorgeschlagenen Schaltvorgang abwandeln (üblicherweise einen einfachen anstelle eines überspringenden Hochschaltvorganges anweisen) oder (iii) den Schaltvorgang für eine vorbestimmte Zeitspanne (wie bspw. für 10 Sekunden) löschen/sperren
Kurz gesagt kann die Fahrzeugbeschleunigung bei null Drehmoment durch die Gleichung angenähert werden
A&sub0; DREHMOMENT = Ai - (Ti/CW)
wobei:
Ai = Fahrzeugbeschleunigung bei Motordrehmoment i,
C = eine Konstante,
Ti = Motordrehmomenteinstellung i und PW = das Fahrzeuggesamtgewicht.
Der Wert des Fahrzeuggesamtgewichtes W und der Konstanten C werden während der zeitweiligen Verminderung des Motordrehmomentes durch Bestimmung der entsprechenden Anderung der Fahrzeugbeschleunigung bestimmt.
Die obige Gleichung wird folgendermaßen abgeleitet: PT = C&sub1;W + C&sub2;V² + C&sub3;GW + C&sub4;W/g(A)
wobei:
T = Motordrehmoment,
W = Fahrzeuggesamtgewicht,
V = Fahrzeuggeschwindigkeit,
G = ein der Steigung entsprechender Faktor,
A = aktuelle Beschleunigung,
Ci = Konstanten, die mit dem Antriebsstrang und der eingerückten Gangstufe in Beziehung stehen,
und wobei:
C&sub1;W das Motordrehmoment repräsentiert, das zur überwindung des Rollwiderstandes an die Antriebsräder geliefert wird;
C&sub2;V&sub2; das Motordrehmoment repräsentiert, das zur Überwindung des Luftwiderstandes an die Antriebsräder geliefert wird.
C&sub3;.G.W das Motordrehmoment repräsentiert, das zur Überwindung des Widerstandes einer Steigung an die Antriebsräder geliefert wird; und
C&sub4;(W/g)A das Motordrehmoment repräsentiert, das an die Antriebsräder geliefert wird, um die Beschleunigung A zu erreichen.
Eine Anderung des Motordrehmoments von T&sub1; auf T&sub2; wird repräsentiert durch:
T&sub1;-T&sub2; = C&sub1; (W-W) + C&sub2;(V&sub1;²-V&sub2;²) + C&sub3; G(W-W) + C&sub4; W/g (A&sub1;-A&sub2;)
unter Berücksichtigung, daß
W - W = 0
V&sub1;² - V&sub2;² = 0 (V&sub1; fast gleich V&sub2;)
C = C&sub4;/g
die Gleichung kann umgeschrieben werden:
T&sub1; - T&sub2; = C W (A&sub1; - A&sub2;) oder
(T&sub1;-T&sub2;)/(A&sub1;-A&sub2;) = C W
wenn T&sub2; gleich einem Drehmoment von Null gesetzt wird.
T&sub1; = C W (A&sub1;-A&sub0;)
T&sub1; = C W A&sub1; - C W A
A&sub0; = (C W A&sub1; - T&sub1;)/(C W).
Wenn das Fahrzeuggesamtgewicht eine bekannte, im wesentlichen konstante Größe ist, wie bei einem Bus, dann kann der Wert für CW vorbestimmt und gespeichert werden, was es gestattet, die Fahrzeugverlangsamung bei Drehmoment Null und unter aktuellen Betriebsbedingungen zu bestimmen, indem das aktuelle Motordrehmoment (T&sub1;) und die Eahrzeugbeschleunigung (A&sub1;) bestimmt und A&sub0; = A&sub1; - (T&sub1;/CW) gelöst werden.
Aus Fig. 3 ist eine alternative Fahrersteuer- und Anzeigekonsole 3 ersichtlich. Gegen eine federnde Vorspannung ist ein Joystick 132 aus seiner Zentrallage heraus bewegbar, um Hochschaltvorgänge, Zurückschaltvorgänge, Schaltvorgänge in den Leerlauf oder die Betriebsart mit automatischer Vorwahl durch Bewegung nach oben, nach unten, nach links oder entsprechend nach rechts, wie angedeutet, zu wählen Anzeigelampen 134 und 136 leuchten, um anzuzeigen, daß ein Hochschaltvorgang oder ein Zurückschaltvorgang vorgewählt ist. Anzeigeleuchten 138 bzw. 140 leuchten, um einen Vorwärts- oder einen Rückwärtsbetrieb des Fahrzeuges zu kennzeichnen. Die Anzeigeleuchte 142 leuchtet ständig, um einen Getriebeleerlaufzustand zu kennzeichnen und sie blinkt, um anzuzeigen, daß ein Leerlaufzustand vorgewählt, jedoch noch nicht bestätigt ist. Die Anzeigeleuchte 144 leuchtet, um anzuzeigen, daß das System 104 in der Betriebsart mit automatischer Vorwahl arbeitet.
Entsprechend ist es ersichtlich, daß ein relativ einfaches und wenig teures Steuersystem/Verfahren zur Schaltausführung für automatische, mechanische Getriebesysteme 10 vorgesehen worden ist, das lediglich einen Getriebeschaltaktuator (112/70/96, eine elektronische Motorsteuerung und eine Datenverbindung DL sowie zwei Drehzahl- (Geschwindigkeits-) eingangssignalgeber erfordert, die zu dem mechanischen Fahrzeuggetriebesystem hinzuzufügen sind. Eine elektronische Steuereinheit 106, die zwei Drehzahleingangssignale sowie Eingangssignale von der Motordatenverbindung und der Konsole des Fahrers empfängt und die Befehlsausgangssignale an den Motor, an Aktuatoren und an den Anzeigeabschnitt der Fahrersteuerkonsole abgibt, ist ebenfalls vorgesehen. Das System schätzt automatisch unter den gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen die Durchführbarkeit von manuell oder automatisch vorgewählten Schaltvorgängen ab und veranlaßt entweder, daß solche vorgeschlagenen Schaltvorgänge ausgeführt, modifiziert oder gelöscht werden.

Claims

1. Steuerungsverfahren zum Steuern des wenigstens teilweise automatischen Ausführens gewählter Schaltvorgänge eines mechanischen Gangwechsel-Fahrzeuggetriebesysternes mit einem durch Kraftstoff- oder Gemischzumessung gesteuerten Motor (E) einem mehrgängigen mechanischen Gangwechselgetriebesystem (10), das eine Eingangswelle (16) und eine zum Antrieb von Fahrzeugantriebsrädern dienende Ausgangswelle (90) aufweist, mit einer antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten Reibungshauptkupplung (C), mit einem ersten Sensor (98), der ein erstes, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (16) kennzeichnendes Eingangssignal abgibt, mit einem zweiten Sensor (100), der ein zweites, die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnendes Eingangssignal abgibt, mit einem dritten Sensor (DL), der ein das Motordrehmoment kennzeichnendes Signal abgibt, und mit einem Getriebeaktuator (112, 70, 96), der das Schalten des Getriebes steuert, wobei das Steuerverfahren dadurch gekennzeichnet ist:

daß festgestellt wird, ob ein Schaltvorgang aus einem aktuell eingerückten Getriebegang heraus in einen Zielgetriebegang zweckmäßig ist,

daß als eine Funktion wenigstens des Eingangssignales, das für (i) das aktuelle Motordrehmoment und (ii) die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung kennzeichnend ist, eine erwartete Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugsbetriebsbedigungen und bei Motordrehmoment Null zu den Antriebsrädem bestimmt wird;

daß als eine Funktion (i) der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen und bei Motordrehmoment Null zu den Antriebsrädem (ii) des Untersetzungsverhältnisses der gewählten Zielgangstufe (iii) und der erwarteten Änderungsgeschwindigkeit der Eingangswellenbeschleunigung bestimmt wird, ob es durchführbar oder undurchführbar ist, im wesentlichen synchrone Zustände zum Einrücken der Zielgangstufe zu erreichen, wenn der ausgewählte Schaltvorgang durchgeführt wird, und

daß das Auslösen eines gewählten Schaltvorganges nur dann veranlaßt wird, wenn festgestellt wird, daß es möglich ist, im wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einrücken der Zielgangstufe zu erzielen.

2. Steuerungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Bestimmung der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen und bei einem Motordrehmoment von Null zu den Antriebsrädem beinhaltet:

daß das Motordrehmoment, während in der aktuellen Gangstufe verblieben wird, veranlaßt wird, sich von einem ersten Drehmomentwert (T&sub1;) auf einen zweiten Drehmomentwert (T&sub2;) zu ändern, und daß die Fahrzeugbeschleunigungen (A&sub1;, A&sub2;) bei sowohl dem ersten als auch dem zweiten Motordrehmomentwert bestimmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Anderung der Motordrehmomentwerte nicht größer ist als ungefähr zehn Prozent (10%) des ersten Drehmomentwertes und für eine Zeitspanne erfolgt, die nicht größer ist als ungefähr eine Sekunde.

4. Steuerungssystem zum Steuern des wenigstens teilautomatischen Ausführens gewählter Schaltvorgänge eines mechanischen Gangwechsel-Fahrzeuggetriebesystemes mit einem durch Kraftstoff- oder Gemischzumessung gesteuerten Motor (E), einem mehrgängigen mechanischen Gangwechselgetriebesystem (10), das eine Eingangswelle (16) und eine zum Antrieb von Fahrzeugantriebsrädem dienende Ausgangswelle (90) aufweist, mit einer antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten Reibungshauptkupplung (C), mit einem ersten Sensor (98), der ein erstes, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (16) kennzeichnendes Eingangssignal liefert, mit einem zweiten Sensor (100), der ein zweites, die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnendes Eingangssignal liefert, mit einem dritten Sensor (DL), der ein das Motordrehmoment kennzeichnendes Eingangssignal liefert, und mit einem Getriebeaktuator (112, 70, 96) zum Steuern des Schaltens des Getriebes, wobei das Steuerungssystem gekennzeichnet ist durch:

Mittel zum Feststellen, ob ein Schalten aus einer aktuell eingerückten Getriebegangstufe in eine Zielgetriebegangstufe zweckmäßig ist,

Mittel, die als Funktion wenigstens der Eingangssignale, die (i) das aktuelle Motordrehmoment und (ii) die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung kennzeichen, die erwartete Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen und bei Motordrehmoment Null zu den Antriebsrädem bestimmen;

Mittel, die als Funktion (i) der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) bei aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen und bei Motordrehmoment Null zu den Antriebsrädem, (ii) des Untersetzungsverhältnisses der ausgewählten Zielgangstufe und (iii) der erwarteten Rate der Eingangswellenbeschleunigung bestimmen, ob es durchführbar oder undurchführbar ist, im wesentlichen synchrone Zustände zum Einrücken der Zielgangstufe zu erzielen, wenn der gewählte Schaltvorgang durchgeführt wird, und

Mittel, um das Einleiten eines gewählten Schaltvorganges lediglich dann zu veranlassen, wenn festgestellt wird, daß es möglich ist im wesentlichen synchrone Bedingungen für das Einrücken der Zielgangstufe zu ermöglichen.

5. Steuerverfahren nach Anspruch 4, bei dem das Mittel zum Bestimmen der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen und bei Motordrehmoment Null zu dem Antriebsrad enthält:

Mittel, die bewirken, daß, während in der aktuell eingerückten Gangstufe verblieben wird, eine Veränderung des Motordrehmoments von einem ersten Drehmomentwert (T&sub1;) auf einen zweiten Drehmoment (T&sub2;) veranlaßt wird, sowie Mittel zum Feststellen der Fahrzeugbeschleunigungen (A&sub1;, A&sub2;) sowohl bei dem ersten als auch bei dem zweiten Motordrehmomentwert.

6. Steuerungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Veränderung der Drehmomentwerte nicht größer als zehn Prozent (10%) des ersten Drehmomentwertes ist und für eine Zeitspanne erfolgt, die nicht größer ist als ungefähr eine Sekunde.

7. Steuerverfahren zum Steuern des wenigstens teilautomatischen Ausführens automatisch gewählter Hochschaltvorgänge eines mechanischen Gangwechsel-Fahrzeuggetriebesystems mit einem durch Kraftstoff- oder Gemischzumessung gesteuerten Motor (E), mit einem vielgängigen mechanischen Gangwechselgetriebe (10), mit einer Eingangswelle (16) und mit einer zum Antrieb von Fahrzeugantriebsrädem dienenden Ausgangswelle (90) mit einer antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten Reibungshauptkupplung (C), mit einem ersten Sensor (98), der ein erstes, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (16) kennzeichnendes Signal liefert, mit einem zweiten Sensor (100), der ein zweites, die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnendes Eingangssignal liefert, mit einem dritten Sensor (DL), der ein das Motordrehmoment kennzeichnendes Eingangssignal liefert, mit Mitteln zum Speichern der Daten, die die erwartete Verlangsamungsgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle bei Verminderung der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor bei eingerückter Hauptkupplung und in den Leerlauf geschaltetem Getriebe kennzeichnet, mit einem nicht manuell steuerbaren Getriebeaktuator (112, 70, 96) zum Steuern des Schaltens des Getriebes, wobei das Steuerverfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß bei Auswahl eines Hochschaltvorganges aus einer aktuell eingerückten Gangstufe heraus in eine Zielgangstufe;

in Abhängigkeit von wenigstens (i) dem aktuellen Motordrehmoment (T) und (ii) von der aktuellen Fahrzeugbeschleunigung (A) eine erwartete Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen mit in den Leerlauf geschaltetem Getriebe bestimmt wird;

in Abhängigkeit von wenigstens (i) der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter gegenwärtigen Fahrzeugbetriebsbedingungen mit in den Leerlauf geschaltetem Getriebe, (ii) von dem Untersetzungsverhältnis der gewählten Zielgangstufe und (iii) von der erwarteten Verlangsamungsrate der Getriebeeingangswelle bei Verminderung der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor bei eingerückter Hauptkupplung und in den Leerlauf geschaltetem Getriebe festgestellt wird, ob das Erzielen im wesentlichen syn- chroner Bedingungen zum Einrücken der Klauenkupplung der Zielgangstufe durchführbar oder undurchführbar ist, wenn der ausgewählte Hochschaltvorgang ausgelöst wird, und

daß veranlaßt wird, daß der ausgewählte Hochschaltvorgang nur dann eingeleitet wird, wenn festgestellt wird, daß das Erzielen im wesentlichen synchroner Bedingungen möglich ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnende Signal ein die Drehzahl der Ausgangswelle (90) kennzeichnendes Signal ist.

9. Steuerverfahren nach Anspruch 7, bei dem das Feststellen der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen beinhaltet:

daß eine Veränderung des Motordrehmoments von einem ersten Drehmomentwert (T&sub1;) auf einen zweiten Drehmomentwert (T&sub2;) veranlaßt sowie die Fahrzeugbeschleunigungen (A&sub1;, A&sub2;) bei sowohl dem ersten als auch dem zweiten Motordrehmomentwert bestimmt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Veränderung des Motordrehmomentwertes nicht größer ist als ungefähr zehn Prozent (10%) des ersten Drehmomentwertes und über eine Zeitdauer erfolgt, die nicht größer ist als ungefähr eine Sekunde.

11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 9, bei dem die erwartete Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) als eine Funktion des Ausdruckes

A&sub1; - T&sub1;/CW

bestimmt wird,

wobei: A&sub1; ein die Fahrzeugbeschleunigung bei einem ersten Motordrehmomentwert T&sub1; kennzeichnender Wert ist,

ein bekannter erster Motordrehmomentwert ist,

W ein das Fahrzeugbruttogewicht repräsentierender Wert ist und

C eine Konstante ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem ein Wert für den Ausdruck C W als eine Funktion des Ausdruckes

(T&sub1;-T&sub2;)/(A&sub1;-A&sub2;)

bestimmt wird, wobei

A&sub2; ein die Fahrzeugbeschleunigung bei einem zweiten Motordrehmomentwert T&sub2; kennzeichnender Wert ist und

T&sub2; eine bekannter zweiter Motordrehmoment ist, wobei T&sub2; nicht gleich T&sub1; ist.

13. Steuerungssystem zum Steuern des wenigstens teilautomatischen Ausführens automatisch gewählter Hochschaltvorgänge eines mechanischen Gangwechsel-Fahrzeuggetriebesystems mit einem durch Kraftstoff- oder Gemischzumessung gesteuerten Motor (E), mit einem vielgängigen mechanischen Gangwechselgetriebe (10), das eine Eingangswelle (16) und eine zum Antrieb von Fahrzeugantriebsrädem dienende Ausgangswelle (90) aufweist, mit einer antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten Reibungshauptkupplung (C), mit einem ersten Sensor (98), der ein erstes, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (16) kennzeichnendes Signal liefert, mit einem zweiten Sensor (100), der ein zweites, die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnendes Signal liefert, mit einem dritten Sensor (DL), der ein das aktuelle Motordrehmoment kennzeichnendes Signal liefert, mit Mitteln zum Speichern der Daten, die die erwartete Verlangsamungsgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle kennzeichnet, wenn die Kraftstoffbelieferung zu dem Motor bei eingerückter Hauptkupplung und in den Leerlauf geschaltetern Getriebe kennzeichnen, mit einem nicht manuell steuerbaren Getriebeaktuator (112, 70 96) zum Steuern des Schaltens des Getriebes, wobei das Steuersystem zur Auswahl eines Hochschaltvorganges aus einer aktuell eingerückten Gangstufe in eine Zielgangstufe gekennzeichnet ist, durch:

Mittel, die in Abhängigkeit von wenigstens (i) dem aktuellen Motordrehmoment (T) und (ii) von der aktuellen Fahrzeugbeschleunigung (A) eine erwartete Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) bei aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen mit in den Leerlauf geschaltetem Getriebe bestimmen;

Mittel, die in Abhängigkeit von wenigstens (i) der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen bei in den Leerlauf geschaltetem Getriebe, (ii) dem Untersetzungsverhältnis der ausgewählten Zielgangstufe und (iii) der erwarteten Verlangsamungsgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle bei Verminderung der Kraftstoffzufuhr zu dem Motor bei eingerückter Hauptkupplung und in den Leerlauf geschaltetem Getriebe bestimmen, ob es durchführbar oder undurchführbar ist, im wesentlichen synchrone Bedingungen zum Einrücken der Klauenkupplung der Zielgangstufe zu erzielen, wenn der gewählte Hochschaltvorgang ausgelöst wird, und

Mittel, die ein Auslösen des gewählten Hochschaltvorganges nur dann veranlassen, wenn bestimmt wird, daß es möglich ist, im wesentlichen synchrone Bedingungen zu erzielen.

14. Steuerungssystem nach Anspruch 13, bei dem das die Fahrzeuggeschwindigkeit kennzeichnende Eingangssignal ein die Drehzahl der Ausgangswelle (90) kennzeichnendes Signal ist.

15. Steuerungssystem nach Anspruch 13, bei dem das Mittel zur Bestimmung der erwarteten Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) unter aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingungen enthält:

Mittel, die ein Verändern des Motordrehmomentes von einem ersten Drehmomentwert (T&sub1;) auf einen zweiten Drehmomentwert (T&sub2;) veranlassen und die die Fahrzeugbeschleunigungen (A&sub1;, A&sub2;) sowohl bei dem ersten als auch bei dem zweiten Motordrehmomentwert bestimmen.

16. Steuerungssystem nach Anspruch 15, bei dem die Veränderung des Motordrehmomentwertes nicht größer als ungefähr zehn Prozent (10%) des ersten Drehmomentwertes ist und für eine Zeitspanne erfolgt, die nicht größer ist als ungefähr eine Sekunde.

17. Steuerungssystem nach Anspruch 13 oder 15, bei dem die erwartete Fahrzeugbeschleunigung (A&sub0;) durch die Gleichung

A&sub1; - T&sub1;/CW

bestimmt wird, wobei:

A&sub1; ein die Fahrzeugbeschleunigung bei einem ersten Motordrehmomentwert T&sub1; kennzeichnender Wert ist,

T&sub1; ein bekannter erster Motordrehmomentwert ist,

W ein das Fahrzeugbruttogewicht repräsentierender Wert ist und

C eine Konstante ist.