Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem lastfrei schaltbaren Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs mittels einer Steuereinrichtung nach dem Anspruch 14. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Kraftfahrzeug mit einer Steuereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 28 und auf ein Fahrzeug nach dem Anspruch 38.

Derzeit verfügbare Kraftfahrzeuge besitzen häufig ein vom Fahrer des Kraftfahrzeuges von Hand zu schaltendes Getriebe mit mehreren Gangstufen. Auch ein in Stufen schaltendes Automatikgetriebe ist bekannt, besitzt aber gegenüber dem genannten Handschaltgetriebe einen kostenmäßigen Nachteil.

Das Automatikgetriebe besitzt den Vorteil des erhöhten Komforts, der aber aufgrund des erhöhten konstruktiven Aufwandes eines derartigen Getriebes mit den genannten Kostennachteilen verbunden ist. Dies ist auch die Ursache dafür, daß bei Fahrzeugen mit relativ geringer Motorleistung der Anteil von Automatikgetrieben sehr gering ist oder aber bei solchen Kleinfahrzeugen automatisch schaltende Getriebe überhaupt nicht angeboten werden. Aufgrund der ständig zunehmenden Verkehrsdichte kommt es aber auch bei der Fahrt mit solchen Kraftfahrzeugen zu ständig wechselnden

Verkehrssituationen mit unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten und demgemäß häufigen Schaltvorgängen.

Um auch den Benutzer eines nicht mit einem Automatikgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeuges in den Genuß höheren Fahrkomforts kommen zu lassen, gibt es auch Bestrebungen der Automatisierung von Schaltgetrieben. Hierbei wird von einem Handschaltgetriebe ausgegangen. Dieses unterscheidet sich von einem Stufenautomaten grundsätzlich darin, daß der Stufenautomat ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet werden kann, während das automatisierte Schaltgetriebe eine Unterbrechung des Kraftflußes vom Motor über die Kupplung zum Getriebe erforderlich macht.

Bei einem automatisierten Schaltgetriebe kann der Gangwechsel automatisch erfolgen und erfolgt im Gegensatz zum lastschaltbaren Stufenautomatikgetriebe prinzipbedingt mit Zugkraftunterbrechung. Die vom Fahrer des Kraftfahrzeuges wahrgenommene Zugkraftunterbrechung wird als um so stärker empfunden, je höher die Zugkraft ist, die unterbrochen wird. Nach dem Gangwechselvorgang muß zur Beschleunigung des Kraftfahrzeuges der Motor wieder Zugkraft aufbauen, so daß der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Zugkraftunterbrechung als Veränderung der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs feststellen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher ganz allgemein die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeugs zu schaffen, welches dafür sorgt, daß das Fahrzeug einen hohen Schaltkomfort aufweist.

Auch soll eine Steuereinrichtung zur Steuerung eines so betriebenen Fahrzeuges geschaffen werden.

Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Verfahrensausgestaltung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. Darüber hinaus weist die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe hinsichtlich der Steuereinrichtung die im Anspruch 27 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Steuereinrichtung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Ein Benutzer eines mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeuges hat die Möglichkeit, einen Betriebsmodus zu wählen, bei dem die Gangwechselvorgänge automatisch ablaufen. Eine Steuereinrichtung kann zu diesem Zweck die Zugkraft des Motors unterbrechen und die Kupplung und das Schaltgetriebe des Kraftfahrzeugs entsprechend zum Gangwechselvorgang betätigen. Der Benutzer des Kraftfahrzeuges nimmt den Gangwechselvorgang und die damit verbundene Zugkraftunterbrechung als Veränderung der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges wahr.

Nach der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges vorgesehen, welches einen über eine Kupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist derart, daß die Beschleunigung des Fahrzeuges von einer Steuereinrichtung festgestellt und vor dem Gangwechselvorgang auf einen ersten Beschleunigungswert reduziert wird. Nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren ist also vorgesehen, die Beschleunigung des Fahrzeuges vor dem Gangwechselvorgang über beispielsweise eine Steuereinrichtung mittels eines das Motormoment anzeigenden Signales oder eines die Beschleunigung anzeigenden Sensorsignales festzustellen und dafür zu sorgen, daß die Beschleunigung des Fahrzeuges vor dem Gangwechselvorgang auf einen niedrigeren ersten Beschleunigungswert reduziert wird. Es ist dabei vorgesehen, daß der erste Beschleunigungswert während einer vorbestimmten Zeitdauer weitgehend gleichbleibend aufrecht erhalten wird. Die festgestellte Beschleunigung des Fahrzeuges vor dem Gangwechselvorgang wird daher reduziert und dann während einer bestimmten Zeitdauer weitgehend gleichbleibend aufrecht erhalten.

Der Benutzer eines Kraftfahrzeuges nimmt während der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug eine nach Möglichkeit entspannte Haltung ein, die sich insbesondere dadurch ergibt, daß er seinen Kopf auf dem Nacken in einer Gleichgewichtslage zu halten versucht. Wenn auf den Kopf des Benutzers eine Kraft wirkt, die den Kopf aus der Gleichgewichtslage auslenkt, dann wird der Benutzer auf die Auslenkung damit reagieren, daß er den Kopf in die Gleichgewichtslage wieder zurückzuführen versucht. Die Vorgänge, die dabei ablaufen, nimmt der Benutzer im allgemeinen nicht bewußt wahr. Diese labile Gleichgewichtslage auf dem Nacken ist derart, daß auf den Massenmittelpunkt des Kopfes keine Kraftkomponenten wirken, die den Kopf aus seiner Gleichgewichtslage auslenken. Wenn nun auf den Kopf eine derartige Kraftkomponente wirkt, versucht der Mensch, den Kopf wieder in seine Gleichgewichtslage vor der Kraftauslenkung zurückzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht nun von dieser Erkenntnis Gebrauch und reduziert den Beschleunigungswert des Fahrzeuges vor dem Gangwechselvorgang auf einen verringerten ersten Beschleunigungswert. Diese Verringerung führt dazu, daß aufgrund des Teilbeschleunigungsabbaus der Kopf des Fahrers von einer Kraftkomponente beaufschlagt wird, die bei einer Fahrt des Fahrzeuges nach vorne den Kopf des Fahrers aufgrund seiner trägen Masse zu einer Überschwingbewegung anregt und der Kopf dabei zuerst nach vorne ausgelenkt wird.

Nach der Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeugs auf den ersten Beschleunigungswert wird dieser erste Beschleunigungswert während einer vorbestimmten Zeitdauer weitgehend gleichbleibend aufrecht erhalten. Während dieser Zeitdauer versucht der Fahrer unbewußt, den Kopf wieder in seine Gleichgewichtslage zurückzuführen. Während dieses Rückführvorgangs bleibt die Beschleunigung des Fahrzeugs weitgehend gleichbleibend unverändert. Noch bevor der Rückführvorgang des Kopfes in seine ursprüngliche Gleichgewichtslage durchgeführt worden ist, wird nach der Erfindung die Beschleunigung des Fahrzeuges auf einen zweiten Beschleunigungswert reduziert, der niedriger ist als der erste Beschleunigungswert.

Diese weitere Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeugs wird vom Fahrer nicht mehr als negativ empfunden, da er ohnehin gerade dabei ist, seinen durch die Verringerung auf den ersten Beschleunigungswert ausgelenkten Kopf in die Lage vor der Auslenkung zurückzuführen.

Nach der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die Zeitdauer, während der der erste Beschleunigungswert weitgehend gleichbleibend aufrecht erhalten wird, größer als 100

bis 200 Millisekunden ist und insbesondere etwa 200 bis 600 Millisekunden beträgt.

Die Zeitdauer kann auch etwa 300 bis 500 Millisekunden betragen.

Während dieser Zeitdauer hat der Fahrer seinen aus der ursprünglichen Gleichgewichtslage ausgelenkten Kopf etwa zur Hälfte der Wegstrecke der Auslenkung in Richtung der Gleichgewichtslage rückgeführt, so daß er die nach dieser Zeitdauer stattfindende weitere Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeuges nicht mehr als negativ empfindet.

Nach der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß der verringerte erste Beschleunigungswert etwa 40% bis 70% der Fahrzeugbeschleunigung beträgt, die der maximal möglichen Fahrzeugbeschleunigung entsprechen kann.

Nach einer Modifikation des Verfahrens ist es auch möglich, den ersten Beschleunigungswert während einer Zeit von etwa 50 Millisekunden bis 100 Millisekunden auf nahezu Null zu verringern und so eine Auslösung des Kopfes des Fahrers herbeizuführen, dem dann die genannte Rückführbewegung des Kopfes durch den Fahrer folgt. Nach dieser deutlichen Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeugs kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Beschleunigung des Fahrzeugs wieder erhöht werden, so daß die Rückführbewegung des Kopfes durch den Fahrer weitgehend während des wieder erhöhten Wertes der Beschleunigung des Fahrzeuges abläuft und sich während der Rückführung des Kopfes die zweite Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeuges anschließt. Nach dieser Modifikation des Verfahrens wird also durch den deutlichen Beschleunigungsabbau auf

den ersten Beschleunigungswert von nahezu Null eine Überschwingbewegung des Kopfes ausgelöst (getriggert), dem sich ein kurzzeitiger Anstieg der Beschleunigung des Fahrzeugs anschließt. Der dann wieder etwas erhöhte Beschleunigungswert des Fahrzeugs kann nach der Erfindung dann während einer vorbestimmten Zeitdauer wieder etwa gleichbleibend aufrecht erhalten werden, was die Rückführung des Kopfes des Fahrers in die Gleichgewichtslage unterstützt, wobei nach etwa der Halte der Wegstrecke der Rückführbewegung des Kopfes durch den Fahrer die zweite Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeugs auf den zweiten verringerten Beschleunigungswert ausgelöst wird. Diese zweite Verringerung des Beschleunigungswertes des Fahrzeugs wird vom Fahrer nicht mehr als unangenehm empfunden, da die den Kopf haltenden und rückführenden Muskeln des Fahrers bei diesem zweiten Beschleunigungsabbau bereits angespannt sind und daher der gesamte Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs nicht mehr zu einem unangenehmen Kopfnickenfuhrt.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es dabei vorgesehen, daß der Beschleunigungswert des Fahrzeugs durch eine Steuerung des vom Motor abgegebenen Moments verändert wird. Hierzu ist es vorgesehen, daß die Steuereinrichtung vor einer Zugkraftunterbrechung zum Gangwechselvorgang das vom Motor abgegebene Moment auf einen ersten Momentenwert reduziert, der niedriger ist als der der festgestellten Beschleunigung entsprechende Momentenwert des Motors. Die Steuereinrichtung hält dann den ersten Momentenwert wahrend der vorbestimmten Zeitdauer weitgehend gleichbleibend aufrecht.

Es ist auch möglich, daß die Steuereinrichtung den ersten Momentenwert während der vorbestimmten Zeitdauer verandert und zwar derart, daß der Mittelwert des veränderten Motormoments niedriger ist als der der festgestellten Beschleunigung entsprechende Momentenwert des Motors. Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestelit, daß das der festgestellten Beschleunigung entsprechende Motormoment in einer Zeitdauer von etwa 200 bis 800 Millisekunden bis zum Beginn des Gangwechselvorgangs reduziert wird. Während dieser Zeitdauer von etwa 200 Millisekunden bis 800 Millisekunden wird also nach dem Verfahren der der festgestellten Beschleunigung entsprechende Momentenwert des Motors auf einen ersten verringerten Momentenwert reduziert, der dazu führt, daß die Auslenkung des Kopfes aus seiner Gleichgewichtslage herbeigeführt wird, woraufhin der Fahrer mit einer Rückführung des Kopfes in die nicht ausgelenkte Gleichgewichtslage reagiert.

Während dieser Rückführbewegung erfolgt nach dem Verfahren eine weitere Verringerung des Momentenwerts des Motors auf einen zweiten gegenüber dem ersten verringerten Momentenwert weiter verringerten Momentenwert, wobei der Fahrer diese weitere Verringerung des vom Motor abgegebenen Moments nicht mehr als negativ und unangenehm empfindet, da er während der zweiten Verringerung gerade dabei ist, seinen Kopf in Richtung der nicht ausgelenkten Gleichgewichtslage zurückzuführen.

Der Vorgang des zweistufigen Momentenabbaus des Motormoments dauert daher nach einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß der Erfindung etwa 200 bis 800 Millisekunden, dem sich dann der Gangwechselvorgang anschließt.

Nach der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem lastfrei schaltbaren Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges mittels einer Steuereinrichtung

vorgesehen, wobei das Fahrzeug einen über eine Kupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist mit den Schritten, daß festgestellt wird, daß ein Gangwechselvorgang des Schaltgetriebes durchzuführen ist, daß das Motormoment vor dem Gangwechselvorgang festgestellt wird, daß das festgestellte Motormoment auf einen ersten Momentenwert reduziert wird, daß der erste Momentenwert für eine vorbestimmte Zeitdauer weitgehend unverändert gehalten wird, daß das Motormoment nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer weiter reduziert wird und daß dann der Gangwechselvorgang eingeleitet wird.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird der erste Momentenwert für eine Zeitdauer weitgehend unverändert gehalten derart, daß ein Benutzer des Fahrzeugs eine sich nach der Reduzierung des Momentenwertes einstellende Nickbewegung des Kopfes etwa zur Hälfte ausgeglichen hat. Wie es vorstehend bereits erläutert wurde, ist nach der Erfindung eine zweistufige Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeugs vor dem Gangwechselvorgang durch eine entsprechende zweistufige Verringerung des vom Motor abgegebenen Moments vorgesehen. Bei dem mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeug ist vor dem Gangwechselvorgang die den Motor mit dem Getriebe verbindende Kupplung zu öffnen. Damit der Motor nach dem Öffnen der Kupplung nicht unkontrolliert hoch dreht kann die Steuereinrichtung auf das Motormoment Eingriff nehmen. Dieser Eingriff kann beispielsweise durch eine entsprechende Ansteuerung der Drosselklappe des Motors zur Veränderung der dem Motor zugeführten Luftmenge oder durch einen entsprechenden Eingriff auf den Verbrennungszeitpunkt stattfinden oder beispielsweise auch über einen Eingriff auf die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge.

Aufgrund der im Kraftfahrzeugbau vorhandenen Bestrebungen der Erhöhung des Wirkungsgrades aller beim Antrieb beteiligten Bauteile zur Kraftstoffeinsparung ist die allgemeine Tendenz zu beobachten, Dämpfungen der einzelnen Antriebsbauteile möglichst gering zu halten. Dies führt aber dazu, daß zunehmend Fahrzeuglängsschwingungen auftreten, die von den Fahrzeuginsassen als störend und damit komfortmindernd empfunden werden. Diese Fahrzeuglängsschwingungen äußern sich in einem Ruckeln des Fahrzeugs und werden daher auch als Ruckelschwingung bezeichnet. Nach der Erfindung ist es daher vorgesehen, daß die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments in Abhängigkeit vom Antriebsstrang des Fahrzeuges festgestellt wird. In diesem Zusammenhang bedeutet die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments die Zeitdauer, die während der ersten und der zweiten Verringerung des Motormoments abläuft. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs setzt sich dabei aus dem Motor selbst und hier insbesondere charakterisiert durch sein Massenträgheitsmoment und allen bei der Kraftübertragung vom Motor auf die Fahrbahnoberfläche beteiligten Bauteile des Fahrzeugs zusammen, also beispielsweise dem Motor, der Kupplung mit ihren Einzelbauteilen, der Getriebeeingangswelle, dem Getriebe mit den Einzelbauteilen, der Getriebeausgangswelle, einer etwaig vorhandenen kardanischen Antriebswelle, dem Achsgetriebe, den elastischen Antriebswellen und den Rädern zusammen, wobei alle Bauteile, die dem Getriebe nachgeschaltet sind, als Abtriebselastizität bezeichnet werden können.

Nach der Erfindung ist es nun vorgesehen, daß die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments in Abhängigkeit von dem Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs des Fahrzeugs festgestellt wird.

Nach einer Fortbildung der Erfindung wird die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments in Abhängigkeit der Ruckelperiode des Antriebsstrangs des Fahrzeugs festgestellt. Die Ruckelperiode ist dabei eine gangspezifische Kenngröße, die um so kürzer wird je höher die Gangstufe ist, in der das Fahrzeug gerade bewegt wird. Mit steigender Gangzahl wird die Ruckelperiode kürzer, da vom Motor aus betrachtet die Abtriebselastizität zunehmend steifer erscheint, da für eine Abtriebsumdrehung bei einer höheren Gangstufe weniger Motorumdrehungen erfolgen. Die Ruckelperiode wird wesentlich bestimmt durch das Massenträgheitsmoment des Motors und durch diese Abtriebselastizität.

Es ist daher nach der Erfindung vorgesehen, daß die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments in Abhängigkeit der Ruckelperiode des Antriebsstrangs des Fahrzeugs festgestellt wird. In vorteilhafter Weise kann darüber hinaus die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments auch in Abhängigkeit von dem festgestellten Motormoment bestimmt werden. Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments in Abhängigkeit des festgestellten Motormoments und der im wesentlichen halben gangspezifischen Ruckelperiode bestimmt.

Hierzu gibt die Steuereinrichtung nach der Feststellung eines durchzuführenden Schaltvorganges an den Motor ein Signal zur ersten Reduzierung des Motormoments in Abhängigkeit des festgestellten Motormoments und etwa der halben Ruckelperiode ab. Die Steuereinrichtung gibt dabei an den Motor ein Soll-Momentensignal ab, dem der Motor systembedingt mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung folgt. Aufgrund dessen ist es von Vorteil nach dem Soll-Momentensignal eine vorbestimmte Zeitdauer abzuwarten, bis das tatsächliche Ist-Motormoment auf beispielsweise 80% des ursprünglich festgestellten Motormoments gefallen ist. Hieran schließt sich eine weitere Wartezeit in der Form einer für jeden Gang spezifische halbe Ruckelperiode an, woraufhin dann von der Steuereinrichtung an den Motor ein Signal zur weiteren Reduzierung des Motormoments abgegeben wird, also ein Soll-Momentensignal abgegeben wird. Der Zeitpunkt der Auslösung der zweiten Stufe der Verringerung des Motormoments setzt sich daher zusammen aus der Zeit zwischen der Abgabe des Signats der ersten Soll-Momentenreduktion und der Abgabe des Soll-Signales für die zweite Momentenreduktion und wird bestimmt von der gangspezifischen halben Ruckelperiode und einer Zeitdauer während der das tatsächliche Motormoment um etwa 20% gefallen ist.

Es ist dabei nach dem Verfahren vorgesehen, daß die Steuereinrichtung an eine Kupplungsbetätigungseinrichtung, also beispielsweise einen die als Reibungskupplung ausgebildeten Kupplung betätigenden Aktuator ein Signal abgibt derart, daß das Kupplungsmoment dem Motormoment nachgeführt wird. Durch die Anpassung des Kupplungsmoments an das momentan gegebene Motormoment kann die für den späteren vollständigen Auskuppelvorgang benötigte Zeit verringert werden.

Es ist dabei vorgesehen, daß die Steuereinrichtung an die Kupplungsbetätigungseinrichtung ein Signal zum Öffnen der Kupplung zu einem Zeitpunkt abgibt, zu dem die dem Schaltgetriebe nachgeordneten Antriebsstrangelemente, also die Abtriebselastizität, weitgehend unverspannt sind. Vorteilhaft kann der Zeitpunkt auch vorverlegt werden, um Verarbeitungszeiten der Steuereinrichtung oder eine Aktorträgheit zu kompensieren. Wenn nämlich andererseits die Abtriebselastizität aufgrund des über sie übertragenen Moments verspannt ist, dann führt diese Verspannung zu einer Drehzahiveränderung der Kupplungsscheibe, die zu einer Schwingung führt. Eine verspannte Abtriebselastizität kann daher als ein komfortmindernder Schlag beim Auskuppelvorgang empfunden werden.

Auch ist es vorgesehen, daß die Steuereinrichtung an eine das automatisierte Schaltgetriebe betätigende Einrichtung, also beispielsweise einen Aktuator ein Signal zum Auslegen des Schaltgetriebes zu einem Zeitpunkt abgibt, zu dem die nachgeschaltete Abtriebselastizität weitgehend unverspannt ist. Vorteilhaft kann der Zeitpunkt auch vorverlegt werden, um Verarbeitungszeiten der Steuereinrichtung oder eine Aktorträgheit zu kompensieren. Wenn nämlich die Abtriebselastizität verspannt ist, dann führt diese Verspannung bei einem Auslegen, also einer Herausbewegung einer Schiebemuffe des Getriebes aus der Verzahnung, zu einer hohen Schaltkraft. Gleichzeitig würde eine Drehzahiveränderung getriebeinterner Bauteile auftreten, die sogar die Gefahr einer Beschädigung der Bauteile mit sich bringen könnte.

Die Erfindung schafft daher ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges mittels einer Steuereinrichtung, wobei das Fahrzeug einen über eine Kupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist, gemäß dem festgestellt wird, daß ein Gangwechselvorgang des Schaltgetriebes durchzuführen ist, das Motormoment vor dem Gangwechselvorgang festgestellt wird, das festgestellte Motormoment auf einen ersten Momentenwert reduziert wird, der erste Momentenwert für eine vorbestimmte Zeitdauer gehalten wird, nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer das Moment des Motors weiter reduziert wird und dann der Gangwechselvorgang eingeleitet wird.

Wie es bereits geschildert wurde, wird vor dem eigentlichen Gangwechselvorgang die Kupplung geöffnet. Wenn die Kupplung geöffnet und wieder geschlossen wird, tritt in der Kupplung Schlupf auf. Während der Schlupfphase der Kupplung treten im Antriebsstrang des Fahrzeugs Schwingungen auf, die im Weiteren als Rupfschwingung bezeichnet werden. Die Rupfschwingungen treten dann auf, wenn bei einer schlupfenden Kupplung periodische Wechseldrehmomente erzeugt werden, die im Bereich der Eigenmode des durch die Kupplung dynamisch getrennten Antriebsstrangs liegen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer verspannten Abtriebselastizität die zu einer Drehzahiveränderung der Kupplungsscheibe führende Verspannung erst dann als unangenehmer Schlag beim Auskuppeln empfunden wird, wenn sich die Verspannung des Antriebsstrangs in eine Schwingung entlädt, die mehr als eine Viertelwelle ausgeprägt ist, also die Zeitdauer des Auskuppelns mehr als ein Viertel der Rupfperiode in Anspruch nimmt. Auch hat es sich gezeigt, daß der Gangwechsel als komfortmindernd empfunden wird, wenn die Zeitdauer für den Momentenabbau kleiner

ist als die Ruckelperiode, wobei auch hier bei einer verspannten Abtriebselastizität eine Ruckelschwingung nur dann als unangenehm empfunden wird, wenn sie mehr als nur ein Viertel der Ruckelperiode andauert.

Nach der Erfindung ist es daher vorgesehen, daf3 die Steuereinrichtung an den Motor ein Signal zur Verringerung des Motormoments abgibt derart, daß die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments weitgehend einem Viertel einer gangspezifischen Ruckelperiode entspricht oder die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments größer ist als die Ruckelperiode oder die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments kleiner als ein Viertel der Ruckelperiode ist und gleichzeitig die Auskuppeizeit weitgehend einem Viertel einer Rupfperiode entspricht.

Nach der Erfindung ist auch eine Steuereinrichtung insbesondere zur Durchführung des geschilderten Verfahrens vorgesehen und zwar zur Steuerung eines mit einem Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges, welches einen über eine Reibungskupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist, wobei die Steuereinrichtung zur Feststellung eines durchzuführenden Gangwechselvorgangs des Schaltgetriebes und zur Feststellung der Beschleunigung des Fahrzeuges ausgebildet ist und die Steuereinrichtung die Beschleunigung vor dem Gangwechselvorgang auf einen ersten Beschleunigungswert reduziert. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Steuereinrichtung hält diese den ersten Beschleunigungswert während einer vorbestimmten Zeitdauer weitgehend konstant.

Nach einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung zur Veränderung des ersten Beschleunigungswertes während der vorbestimmten Zeitdauer ausgebildet und zwar derart, daß der veränderte erste Beschleunigungswert im Mittelwert kleiner ist als die von der Steuereinrichtung festgestellte Beschleunigung. Die Steuereinrichtung ist auch so ausgebildet, daß sie den Beschleunigungswert des Fahrzeuges auf einen zweiten Beschleunigungswert verringern kann, der kleiner ist als der erste Beschleunigungswert.

Die Steuereinrichtung kann dabei den Beschleunigungswert des Fahrzeuges durch einen Eingriff auf das vom Motor abgegebene Moment verändern. Im einzelnen bedeutet dies, daß die Steuereinrichtung zur Veränderung des Beschleunigungswertes des Fahrzeuges durch einen Eingriff auf den Beginn des Verbrennungszeitpunktes des Motors ausgebildet sein kann. Es ist aber auch möglich, daß die Steuereinrichtung den Eingriff auf das vom Motor abgegebene Moment durch einen Eingriff auf die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge ausübt. Zusätzlich oder alternativ zu den beiden geschilderten Eingriffsmöglichkeiten kann die Steuereinrichtung aber auch zur Veränderung des Beschleunigungswertes des Fahrzeuges durch einen Eingriff auf die dem Motor zugeführte Luftmenge ausgebildet sein.

Zum Eingriff auf das vom Motor abgegebene Moment ist die Steuereinrichtung zur Abgabe eines Signales an den Motor zur Verringerung des Motormoments ausgebildet und zwar derart, daß die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments vor dem Auskuppeln weitgehend einem Viertel einer gangspezifischen Ruckelperiode entspricht oder die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments größer als die Ruckelperiode

ist oder die Zeitdauer der Verringerung des Motormoments kleiner als ein Viertel der Ruckelperiode ist und die Auskuppeizeit weitgehend einem Viertel einer Rupfperiode entspricht.

Nach der Erfindung ist auch ein mit einem Schaltgetriebe, vorzugsweise einem automatisierten Schaltgetriebe, ausgestattetes Fahrzeug vorgesehen, welches einen über eine Reibungskupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist, wobei das Fahrzeug eine Steuereinrichtung besitzt, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. Ein Benutzer des Fahrzeugs hat damit die Möglichkeit, einen Betriebsmodus der Steuereinrichtung zu wählen, nach dem diese eine Kupplungsbetätigungseinrichtung und eine Betätigungseinrichtung für das Schaltgetriebe so steuert, daß Gangwechselvorgänge automatisch ablaufen und hierbei keine komfortmindernde Ruckelschwingungen des Fahrzeugs auftreten.

Bei einem bekannten mit einem von Hand schaltbaren Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeug wird der Benutzer des Kraftfahrzeuges und etwaig vorhandene Mitfahrer auf einen bevorstehenden Schaltvorgang hingewiesen, wenn der Fahrer des Fahrzeugs mit der Hand zum Schalthebel greift, um einen Gangwechselvorgang von Hand durchzuführen. Die sich nach der Betätigung der Kupplung des bekannten Fahrzeugs einstellende Zugkraftunterbrechung wird daraufhin von den Benutzern des Kraftfahrzeuges nicht mehr als deutlich komfortmindernd empfunden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeuges ist es vorgesehen, daß das Fahrzeug eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die den Benutzer des Fahrzeugs auf einen

bevorstehenden Gangwechselvorgang hinweist. Diese Anzeigeeinrichtung kann eine akustische und/oder optische und/oder haptische Anzeigeeinrichtung sein. Die Anzeigeeinrichtung sorgt dafür, daß der Benutzer des mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeuges darauf hingewiesen wird, daß ein Gangwechselvorgang unmittelbar bevorsteht, so daß er von der folgenden Zugkraftunterbrechung nicht mehr überrascht wird. Die Anzeigeeinrichtung kann noch dadurch modifiziert werden, daß sie die Zielgangstufe anzeigt, in die nachfolgend geschaltet werden wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei bestimmten Anwendungsfällen beispielsweise nach oben geschaltet wird und dabei eine Zwischengangstufe übersprungen wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in : Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zweistufigen Beschleunigungsverlaufs, aufgetragen über der Zeit ; Fig. 2 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 1 eines modifizierten Beschleunigungsverlaufs ; Fig. 3 eine schematische Darstellung des Kopfes eines Fahrers mit den angreifenden Beschleunigungskräften ; Fig. 4 eine schematische Darstellung des Nackenwinkels aufgetragen über der Zeit bei zwei unterschiedlichen Beschleunigungssprüngen ;

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Beschleunigungsverlaufs aufgetragen über der Zeit als Folge von Beschleunigungssprüngen ; Fig. 6 eine schematische Darstellung des Verlaufs der Nackenkraft auftragen über der Zeit als Folge zweier Beschleunigungssprünge ; Fig. 7 eine Darstellung des Verlaufs des Nackenwinkels aufgetragen über der Zeit nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ; Fig. 8 eine Darstellung des Verlaufs der Beschleunigung des Kopfes des Fahrers nach dem Verfahren gemäß der Erfindung aufgetragen über der Zeit ; Fig. 9 eine Darstellung des Verlaufs der Nackenkraft aufgetragen über der Zeit, die sich nach dem Verfahren einstellt ; Fig. 10 eine schematische Darstellung des Motormoments aufgetragen über der Zeit mit dem Verlauf einer Ruckelschwingung ; Fig. 11 eine grafische Darstellung der Zeitfenster für einen ruckel-und schlagfreien Momentenabbau, Auskuppelvorgang und Auslegevorgang ; Fig. 12 eine grafische Darstellung des Motormoments, der Getriebedrehzahl und eines Beschleunigungswertes aufgetragen über der Zeit bei einem

Gangwechselvorgang eines automatisierten Schaltgetriebes bei einem Teillastanfahrvorgang und Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ; Fig. 13 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 12 bei einem Anfahrvorgang mit höherer Last ; Fig. 14 eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 13, die das Motormoment, die Getriebedrehzahl und das Beschleunigungssignal bei einem Gangwechselvorgang zeigt, der ohne das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt worden ist.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Weise einen zweistufigen Beschleunigungsverlauf zur Realisierung eines komfortablen Beschleunigungsabbaus für den Gangwechselvorgang bei einem automatisierten Schaltgetriebe. Es ist dabei der Ablauf bei einem Zug- Hochschaltvorgang dargestellt. Ein mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestattetes nicht dargestelltes Kraftfahrzeug mit einer Kupplung und einem Verbrennungsmotor wird im Automatikmodus betrieben, also einer vom Fahrer gewählten Betriebsart mit automatischen Schaltvorgängen des automatisierten Schaltgetriebes.

Der Fahrer betätigt dabei das Gaspedal des Fahrzeugs so, daß in beispielsweise der ersten Gangstufe eine bestimmte Beschleunigung vorliegt, die in Fig. 1 mit dem Niveau 1 gekennzeichnet wird. Diese vom Fahrer gewählte Beschleunigung wird von einer

Steuereinrichtung festgestellt. Die Steuereinrichtung stellt auch fest, daß ein Gangwechselvorgang in die zweite Schaltstufe des Getriebes erforderlich wird, da beispielsweise eine über eine Schaltstrategie vorgegebene Drehzahl des Motors in Kürze erreicht werden wird. Für den automatisierten Schaltvorgang muß die Zugkraft des Motors unterbrochen werden. Hierzu wurde nach einem bekannten Verfahren die Beschleunigung des Fahrzeugs in einer einzigen Stufe verringert, wie dies in Fig. 1 anhand der mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneten gestrichelten Linie dargestellt ist.

Diese einstufige Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeugs führt zu einem starken Nicken des Kopfes des Fahrers beim Beschleunigungsabbau. Fig. 3 zeigt in schematischer Weise den Kopf des Fahrers des Kraftfahrzeugs mit dem Massenmitteipunkt m, der in Fahrtrichtung wirkenden Beschleunigung ax aufgrund der Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeugs und der trägen Masse m des Kopfes sowie die Gewichtskraft g und deren Komponente gx in die Fahrtrichtung. In Fig. 3 ist auch der Nackenwinkel (pn dargestellt, also der Winkel, der sich bei einer Auslenkung des Kopfes des Fahrers zwischen dem Nacken und einer gedachten Linie zum Massenmittelpunkt m ergibt.

Bei dem einstufigen Beschleunigungsabbau 2 erfährt der Kopf des Fahrers eine Beschleunigung, die in Fahrtrichtung des Fahrzeuges zeigt.

Fig. 4 und 5 der Zeichnung zeigt nun die Verhältnisse des Nackenwinkels (pn und der Beschleunigung ax aufgetragen über der Zeit bei einem einstufigen Beschleunigungsabbau in der Höhe von 0,2 g und 0,4 g. Im Zeitpunkt t, wird die

festgestellte Beschleunigung 1 des Fahrzeugs in einer einzigen Stufe abgebaut, so daß der Kopf des Fahrers mit einer Nickbewegung in Richtung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs reagiert. Abhängig von der Höhe der vom Fahrer des Fahrzeugs gewählten Beschleunigung treten unterschiedliche Beschleunigungssprünge auf, von denen in der Zeichnung zur Darstellung und Erläuterung zwei verschiedene Beschleunigungssprünge dargestellt worden sind, nämlich ein erster Beschleunigungssprung um 0,2 g und ein zweiter Beschleunigungssprung um 0,4 g.

Wie es anhand von Fig. 4 leicht ersichtlich ist, wird der Kopf des Fahrers- ausgedrückt durch den Nackenwinkel (pn-bei einem Beschleunigungssprung von 0,2 g um einen bestimmten Betrag (pn1 ausgelenkt, der kleiner ist als der Betrag (pn2 des Nackenwinkels bei einem einstufigen Beschleunigungsabbau von 0,4 g. Der Betrag der Auslenkung des Nackenwinkels steigt dabei nicht linear sondern überproportional an.

Es bedeutet dies mit anderen Worten, daß bei einer vom Fahrer gewählten hohen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs und einem sich daraufhin anschließenden einstufigen Beschleunigungsabbau große Veränderungen des Nackenwinkels ergeben, die der Fahrer als komfortmindernd empfindet, da er entsprechend große Muskelanstrengungen aufwenden muß, um die große Auslenkung seines Kopfes aufzufangen und ihn wieder in eine indifferente Gleichgewichtslage zurückzuführen.

Bei einem einstufigen großen Beschleunigungsabbau beispielsweise in der Höhe von 0,4 g ergibt sich der in Fig. 5 dargestellte Verlauf der Zusatzbeschleunigung ax aufgetragen über der Zeit. Bei einem einstufigen Beschleunigungsabbau von beispielsweise 0,4 g steigt die Anstrengung des Fahrers beim Abfangen der Zusatzbeschleunigung verglichen mit einem Beschleunigungswert von 0,2 g

überproportional an, wie dies durch die Flächen unterhalb der jeweiligen Kurvenzüge 0,2 g und 0,4 g auch grafisch dargestellt ist.

Der Abbau der Beschleunigung führt zu einer Reaktion des Kopfes des Fahrers mit einer Überschwingung, wie dies in Fig. 6 der Zeichnung dargestellt ist. Beim Beschleunigungsabbau führt der Kopf des Fahrers eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtete Verlagerungsbewegung aus, auf die der Fahrer mit einer entsprechenden Muskelanstrengung und einer Rückführbewegung des Kopfes über die unausgelenkte Null-Lage hinaus reagiert, der dann eine wieder in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtete Bewegung des Kopfes bis zur nicht ausgelenkten Null-Lage folgt. Die in Fig.

6 dargestellte Nackenkraft, die der Fahrer aufwenden muß, aufgetragen über der Zeit, stellt sich mit einer zeitlichen Verzögerung t2 ein, die sich aufgrund der trägen Masse des Kopfes des Fahrers ergibt. Es ist anhand der zeichnerischen Darstellung in Fig. 4, 5 und 6 leicht ersichtlich, daß ab einer vom Fahrer des Fahrzeugs gewählten Grenzbeschleunigung, d. h. also einem bestimmten Wert der Beschleunigung der sich darauf anschließende Abbau der Beschleunigung zur Durchführung des Gangwechselvorgangs von diesem aufgrund der überproportional ansteigenden Anstrengungen zur Wiederherbeiführung der Gleichgewichtslage des Kopfes als unangenehm empfunden wird, der Fahrer also ein unangenehmes Kopfnicken empfindet, das er als komfortstörenden Einfluß beim Fahren des mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeuges empfindet.

Bei einem Beschleunigungsabbau von beispielsweise 0,2 g muß der Fahrer zur Wiederherbeiführung der Gleichgewichtslage des Kopfes eine Gesamtkraft aufwenden,

die der Fläche Ao, entspricht, während er bei einem Beschleunigungsabbau von 0,4 g eine Gesamtkraft entsprechend der Fläche Ao, 4 aufwenden muß, so daß seine Kraftanstrengung bei steigenden Beschleunigungswerten überproportional ansteigt.

Bei dem Beschleunigungsabbau nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die von der Steuereinrichtung festgestellte Beschleunigung 1 auf einen ersten Beschleunigungswert 3 verringert und dieser Beschleunigungswert 3 dann für eine vorbestimmte Zeitdauer weitgehend gleichbleibend aufrecht erhalten. Der reduzierte erste Beschleunigungswert 3 besitzt dabei einen Wert, der kleiner ist als der festgestellte Beschleunigungswert 1. Auch bei dieser ersten Reduzierung des von der Steuereinrichtung festgestellten Beschleunigungswertes des Fahrzeugs vor dem Gangwechselvorgang des automatisierten Schaltgetriebes führt der Kopf des Fahrers eine in Fahrtrichtung des Fahrzeugs gerichtete Nickbewegung aus, deren Verlauf sich hinsichtlich des Nackenwinkels und des Kraftaufwandes für den Fahrer aber deutlich gegenüber dem einstufigen Beschleunigungsabbau unterscheidet.

Fig. 7 der Zeichnung zeigt den Verlauf des Nackenwinkels (pn, aufgetragen über der Zeit, der sich bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellt. Durch die erste Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeugs wird der Kopf des Fahrers um eine bestimmte Wegstrecke ausgelenkt. Der Fahrer reagiert hierauf mit einer Rückführbewegung seines Kopfes in Richtung der unausgelenkten Gleichgewichtslage. Es hat sich gezeigt, daß die Zeitdauer für die Rückführung des Kopfes des Fahrers um die halbe ausgelenkte Wegstrecke etwa 300 bis 600 Millisekunden beträgt. Die Steuereinrichtung sorgt nun dafür, daß der erste reduzierte Beschleunigungswert 3 für

diese Zeitdauer von etwa 300 bis 600 Millisekunden in etwa gleich gehalten wird. Zum Zeitpunkt t3 wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der bis dahin weitgehend gleichbleibend gehaltene reduzierte erste Beschleunigungswert 3 des Fahrzeuges weiter reduziert, um anschließend den Gangwechselvorgang durchführen zu können. Durch die Auslösung der Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeugs zum Zeitpunkt t3 wird erreicht, daß der Fahrer des Fahrzeugs im Augenblick der Auslösung der weiteren Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeugs seinen Kopf noch in einer Rückführbewegung in Richtung der unausgelenkten Gleichgewichtslage bei einer Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs in Richtung nach hinten führt.

Aufgrund dessen, daß sich der Kopf des Fahrers während der Auslösung der zweiten Verringerung des Beschleunigungswertes des Fahrzeugs durch die Steuereinrichtung bereits in einer Bewegung befindet, wird die sich hieraus ergebende und in Fig. 7 dargestellte Veränderung des Nackenwinkels (pn vom Fahrer nicht mehr als negativ empfunden, da er den Kopf in einer Bewegung geführt hat und sein Kopf nicht schlagartig ausgelenkt wurde, wie dies bei einem einstufigen Beschleunigungsabbau der Fall ist.

Fig. 8 der Zeichnung zeigt den Verlauf der durch den zweistufigen Beschleunigungsabbau herbeigeführten Zusatzbeschleunigung ax des Kopfes des Fahrers aufgetragen über der Zeit. Wie leicht ersichtlich ist, steigt beim Zeitpunkt ti die auf den Kopf wirkende Beschleunigung ax an und befindet sich bereits wieder im absteigenden Bereich, wenn zum Zeitpunkt t3 von der Steuereinrichtung die weitere Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeuges ausgelöst wird. Auch die weitere

Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeugs führt zu einer Beschleunigung ax des Kopfes des Fahrers, die dann über die Zeit t abklingt.

Fig. 9 der Zeichnung zeigt den Verlauf der Nackenkraft aufgetragen über der Zeit.

Diese steigt zum Zeitpunkt t1 nach der Reduzierung der festgestellten Beschleunigung des Fahrzeugs durch die Steuereinrichtung auf den ersten verringerten Beschleunigungswert 3 an, der Fahrer führt den Kopf in Richtung der unausgelenkten Gleichgewichtslage zurück und befindet sich noch in der Rückführbewegung, wenn von der Steuereinrichtung die zweite weitere Verringerung der Beschleunigung des Fahrzeuges ausgelöst wird. Der Verlauf der Nackenkraft F aufgetragen über der Zeit steigt ohne Sprünge vom Zeitpunkt ti bis zum Zeitpunkt t3 und klingt dann wiederum ohne Sprünge über die Zeit aufgetragen ab. Die Fläche unterhalb der Kurve der Nackenkraft entspricht bei dem in Fig. 9 dargestellten zweistufigen Beschleunigungsabbau von jeweils 0,2 g etwa dem doppelten der Fläche eines einstufigen Beschleunigungsabbaus von 0,2 g. Hieraus wird deutlich, daß die vom Fahrer festgestellte Nackenkraft F beim zweistufigen Beschleunigungsabbau nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich geringer ist als diejenige Kraft, die er bei einer einstufigen Reduzierung der Beschleunigung des Fahrzeugs von 0,4 g aufwenden muß. Die absolute Höhe der Kraft F aufgetragen über der Zeit beim zweistufigen Beschleunigungsabbau ist wesentlich niedriger als die absolute Höhe der Kraft F bei einem einstufigen Beschleunigungsabbau bei in beiden Fällen gleicher festgestellter Beschleunigung des Fahrzeuges vor dem Gangwechselvorgang.

Der Fahrer des mit dem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeuges empfindet die zweistufige Beschleunigungsverringerung, die beispielsweise über eine zweistufige Verringerung des vom Motor abgegebenen Moments implementiert werden kann, als deutlich komfortabler als einen einstufigen Beschieunigungsabbau in gleicher Höhe.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine Modifikation des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Steuereinrichtung stellt die Beschleunigung des Fahrzeuges 1 vor dem Gangwechselvorgang fest und verringert beispielsweise über einen Eingriff auf das vom Motor abgegebene Moment die Fahrzeugbeschleunigung um eine bestimmte Höhe, gefolgt von einem geringen Anstieg zum reduzierten ersten Beschleunigungswert 5. Fig. 2 der Zeichnung zeigt einen verglichen mit Fig. 1 der Zeichnung modifizierten Verlauf des zweistufigen Beschleunigungsabbaus gemäß dem Verfahren. Nachdem die Steuereinrichtung die Beschleunigung 1 des Kraftfahrzeugs vor dem Gangwechselvorgang festgestellt hat, reduziert sie die Beschleunigung des Fahrzeugs auf einen Wert 4 unterhalb des festgestellten Beschleunigungswertes 1 und erhöht dann den Beschleunigungswert auf einen Wert 5, der kleiner ist als die festgestellte Beschleunigung 1 des Fahrzeuges. Durch den kurzen Einbruch 4 des Beschleunigungswertes des Fahrzeugs erreicht die Steuereinrichtung, daß der Kopf des Fahrers"getriggert"wird, er also eine Verlagerungsbewegung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausführt. Auch hierauf reagiert der Fahrer wieder damit, den Kopf in Richtung der unausgelenkten Gleichgewichtslage zurückzuführen. Nach etwa der Hälfte der Wegstrecke der Bewegung des Kopfes des Fahrers führt die Steuereinrichtung eine weitere Verringerung der Beschleunigung des Kraftfahrzeuges

durch, wie dies vorstehend bereits beschrieben worden ist. Die Zeitdauer des zweistufigen Momentenabbaus zwischen ti und t4 beträgt bei der beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens etwa 200 bis 800 Millisekunden. Auch bei dem in Fig.

2 dargesteliten zweistufigen Momentenabbauverlauf empfindet der Fahrer des Kraftfahrzeuges kein unangenehmes Kopfnicken.

Der in Fig. 2 dargestellte Beschleunigungswert 4 beträgt etwa 40% bis 70% der maximalen Fahrzeugbeschleunigung. Alternativ hierzu kann der kurze Einbruch 4 des Beschleunigungsverlaufes bis nahezu Null reduziert werden oder auch zweimal oder mehrfach kurz hintereinander durchgeführt werden. Nach der kurzzeitigen Reduzierung zum reduzierten Beschleunigungswert 4 wird ein Teil der anfänglichen Beschleunigung wieder aufgebaut, so daß sich der reduzierte erste Beschleunigungswert 5 einstellt.

Wie es vorstehend bereits erläutert worden ist, kann die Steuereinrichtung auf die Beschleunigung des Kraftfahrzeuges Einfluß nehmen, indem sie das vom Motor abgegebene Moment verändert. Beim Eingriff auf das Moment kann die Steuereinrichtung verschiedene Strategien anwenden, wie beispielsweise die Stellung der Drosselklappe verändern, um die dem Motor zugeführte Luftmenge zu beeinflussen oder den Zündwinkel modifizieren, um den Beginn der Verbrennung zu verändern oder auf die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge Einfluß nehmen.

Bei den geschilderten Eingriffsmöglichkeiten reagiert der Motor systembedingt mit einer zeitlichen Verzögerung, die beispielsweise davon abhängig ist, wie weit die Drosselklappe geöffnet ist, wie schnell der Motor dreht und auch welche Strategie die

Steuereinrichtung zur Umsetzung des Eingriffs anwendet. Ein wichtiger Zeitpunkt bei dem Gangwechselvorgang eines automatisierten Schaltgetriebes ist der Zeitpunkt, zu dem die Zugkraftunterbrechung einsetzt, also die Kupplung geöffnet wird. Ein Benutzer des mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Kraftfahrzeuges empfindet den Gangwechselvorgang insbesondere dann als ruckartig und schlagartig, wenn beim Auskuppeln ein verspannter Antriebsstrang vorliegt.

Vorstehend wurde bereits erläutert, welche Bauteile vom Antriebsstrang oder Triebstrang umfaßt sind. Es hat sich gezeigt, daß bei dem nach dem Verfahren vorgesehenen zweistufigen Beschleunigungsabbau beziehungsweise Momentenabbau eine präzise zeitliche Synchronisierung der beiden tatsächlich vorliegenden Momentenstufen notwendig ist, da diese die geeignete Phasenlage der Ruckelschwingung treffen müssen, um zu einem komfortablen Auskuppeln zu führen.

Nach dem Verfahren ist es daher vorgesehen, daß der dargestellte Abbau des Motormoments die Eigenheiten des Schwingungsverhaltens des Triebstrangs berücksichtigt.

Die Erfindung sieht einen zweistufigen Momentenabbau vor, bei dem die beiden Stufen in einem zeitlichen Abstand erfolgen, der der halben gangspezifischen Ruckelperiode entspricht.

Fig. 10 der Zeichnung zeigt bei mehreren gestrichelten Verläufen des Ist- Motormoments die sich jeweils einstellende Verspannung des Triebstrangs oder

Abtriebsverspannung. Die oberste Darstellung A in Fig. 10 zeigt einen einstufigen Abbau des Motormoments. Die mit I bezeichnete durchgezogene Linie stellt den jeweils gangspezifischen idealen Zeitpunkt für die Reduzierung des Ist-Motormoments dar. Die mit B bezeichnete Darstellung zeigt einen korrekt synchronisierten stufenförmigen Verlauf, aus dem ersichtlich wird, daß das gestrichelt dargestellte Motormoment zu einem bestimmten Zeitpunkt auf einen ersten reduzierten Momentenwert verringert wird, der dann für eine bestimmte Zeit gehalten wird und die zweite Stufe der Verringerung des Momentenwerts sich genau zum Zeitpunkt der halben Ruckelperiode anschließt.

Jeweils Beispiele schlechter Synchronisierung sind in den mit C und D bezeichneten unteren Darstellungen zu sehen, aus denen ersichtlich ist, daß das Ist-Motormoment in der zweiten Stufe entweder zu spät verringert worden ist (Darstellung C) oder aber in der mit D bezeichneten Darstellung zu früh verringert worden ist, in jedem Fall aber zu solchen Zeitpunkten, bei denen sich eine Abtriebsverspannung bereits wieder aufgebaut hat oder aber noch vorhanden ist.

Der vorteilhafte Zeitpunkt für die Auslösung der zweiten Stufe des Beschleunigungs- oder Momentenabbaus ergibt sich aus der für den jeweiligen Gang des Schaltgetriebes spezifischen halben Ruckelperiode, in die beispielsweise die Übersetzung die Abtriebselastizität und die Motorträgheit eingeht. Diese halbe Ruckelperiode liegt im Bereich von 200 Millisekunden bei niedrigen Gängen und etwa 50 Millisekunden bei hohen Gängen.

Die Steuereinrichtung gibt nun an den Motor ein Signal für einen Soll-Momentensprung vor dem gewünschten Ist-Momentensprung ab. Hierdurch kann die vorstehend bereits beschriebene systembedingte Zeitverzögerung kompensiert werden. Die Zeitverzögerung ergibt sich unter anderem aus den benötigten Zeiten für die Verarbeitung der Signale und aufgrund ihrer Laufzeiten, so daß dieser Anteil etwa 10 Millisekunden bis 20 Millisekunden zu der zeitlichen Verzögerung beiträgt.

Ein weitaus größerer Anteil der zeitlichen Verzögerung ergibt sich aus der Verstelizeit der Drosselklappe des Motors, die von dem Moment abhängt, welches der Motor gerade abgibt, da die Drosselklappe bei hohen Motormomenten einen größeren Weg zurückzulegen hat. Auch dann, wenn die Drosselklappe bereits geschlossen ist, befindet sich im Ansaugtrakt des Motors noch ein verbrennungsfähiges Gemisch, so daß auch die Leerungszeit des Ansaugtrakts in die zeitliche Verzögerung eingeht.

Wenn der Motor mit höheren Drehzahlen läuft, so läuft der Entleervorgang des Ansaugtraktes schneller ab, so daß die Leerungszeit beispielsweise im Bereich von 100 Millisekunden bis 200 Millisekunden liegt. Auch nach Leerung des Ansaugtrakts liegt noch ein verbrennungsfähiges und damit Motormoment erzeugendes Gemisch vor, welches noch in den gasförmigen Zustand übergeführt wird. Die Zeit hierfür beträgt beispielsweise 50 Millisekunden bis etwa 200 Millisekunden und addiert sich wieder zu dem systembedingten Verzögerungszeitpunkt. Den kleinsten Anteil an der systembedingten Verzögerungszeit hat die Zeit, die notwendig ist für die Verstellung des Zündwinkels, die im Bereich von wenigen Millisekunden liegt.

Systembedingte Verzögerungszeiten treten sowohl bei der Herbeiführung des ersten verringerten Motormomentwerts als auch bei der Herbeiführung des zweiten verringerten Motormomentwerts und der damit beeinflußten Beschleunigung des Fahrzeuges auf. Die Streuungen der Verzögerungszeiten sind aber bei der Herbeiführung des ersten verringerten Beschleunigungswertes größer als bei der Herbeiführung des zweiten verringerten Beschleunigungswertes. Bei geschlossener Drosselklappe ist die Leerungszeit kürzer und bestimmt daher die Verzögerungszeit weniger. Die größten Schwankungen der Zeit für die Verstellung der Drosselklappe treten im Bereich von etwa 70% bis 100% des maximalen Motormoments auf. Die Verstelizeit der Drosselklappe ist bei einem Motormomentenwert von 0 bis 70% konstanter und kleiner. Bei der Herbeiführung des ersten verringerten Motormomentenwertes ist ein größerer Einfluß der Verdampfung von eingespritztem Kraftstoff festzustelien, da bis zum Beginn der ersten Stufe der Verringerung des Motormomentenwertes die Kraftstoffzufuhr noch vollständig aufrecht erhalten wurde.

Unter Berücksichtigung der gerade geschilderten Einflußparameter wird daher ein vorteilhafter Zeitpunkt zur Auslösung der zweiten Verringerung des Motormoments folgendermaßen bestimmt : Wenn festgestellt wird, daß ein Gangwechselvorgang durchzuführen ist, gibt die Steuereinrichtung an den Motor ein Signal zur Auslösung der ersten Verringerung des Motormoments aus. Es handelt sich dabei um ein Soll- Signal zur Momentenreduktion, mit dem die Verringerung des Motormoments auf die erste Stufe des zweistufigen Momentenabbaus ausgelöst wird. Die Steuereinrichtung überwacht dann das Ist-Motormoment, bis es auf beispielsweise 80% des ursprünglichen Motormomentwertes gefallen ist. Das Ist-Motormoment wird dabei als

Trigger eingesetzt, denn es kann von der Steuereinrichtung unter Verwendung vorliegender Signale, wie beispielsweise des Ansaugdruckes oder der Luftmasse, der Einspritzmenge und dergleichen errechnet werden. Die Steuereinrichtung wartet dann bis zur Abgabe eines Soll-Signales zur Motormomentenreduktion der zweiten Stufe nach dem zweistufigen Momentenabbau noch die geschilderte gangabhängige feste Wartezeit, die in etwa der gangabhängigen halben Ruckelperiode entspricht, bevor sie das Soll-Momentensignal für die zweite Motormomentenreduktion an den Motor abgibt.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß nur mehr die Verzögerungszeit nach dem zweiten Soll-Motormomentsignal bis zum sich daraufhin einstellenden Ist-Motormoment abgeschätzt werden muß, die aber eine geringere Streubreite besitzt als eine geschätzte Verzögerungszeit des von der Steuereinrichtung abgegebenen ersten Soll- Motormomentreduktionssignales bis zum tatsächlich vorhandenen Ist-Motormoment der ersten reduzierten Stufe. Dies besitzt auch den Vorteil, daß Veränderungen, die in die Berechnung des Motormoments eingehen, wie beispielsweise verschmutzte Luftfilter oder unterschiedliche Temperaturen der Ansaugluft keinen negativen Einfluß auf die Steuerung der Schaltvorgänge des automatisierten Schaltgetriebes ausüben können.

Wie bereits vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert wurde, ist die zeitliche Synchronisierung des zweistufigen Momentenabbaus unter Berücksichtigung des Schwingungsverhaltens des Antriebsstranges für einen komfortablen Gangwechselvorgang beim automatisierten Schaltgetriebe von besonderer Bedeutung. Nachfolgend werden die einzelnen Vorgänge des Momentenabbaus, des Öffnens der Kupplung und des Auslegens des Ganges unter Berücksichtigung des

Schwingungsverhaltens des Triebstrangs noch näher erläutert. Bei der Beschleunigung des Fahrzeuges wird das Motormoment über die geschlossene Kupplung und das Getriebe und die dem Getriebe nachfolgenden Bauteile, die bei der weiteren Darstellung als Abtriebselastizität zusammengefaßt werden, zu den Rädern geleitet.

Das Motormoment sorgt dafür, daß die Abtriebselastizität verspannt ist. Bei einem gegebenen Motormoment ist die Fahrzeuglängsbeschleunigung in den verschiedenen Gängen des Schaltgetriebes unterschiedlich groß. Ähnliches gilt auch für den Verlauf der Ruckelschwingung. Die Amplitude der Ruckelschwingung ist im ersten Gang des Schaltgetriebes am größten und die Frequenz am kleinsten. Im ersten Gang liegt eine Ruckelschwingung mit einer Frequenz von etwa 1,5 bis 3 Hz und typischerweise 2 Hz vor.

Beim Beschleunigungsabbau beziehungsweise beim Momentenabbau wird das Motormoment über die Steuereinrichtung verringert. Die Kupplung ist geschlossen und es tritt kein schlupfender Kupplungseingriff auf. Es liegt nach wie vor ein geschlossener verspannter Triebstrang vor. Die Abtriebselastizität ist verspannt und übt auf den Motor ein Moment aus, welches die Motordrehzahl sinken iäßt oder zumindest schwächer steigen iäßt. Es erfolgt eine Anregung der Eigenmode Ruckeln des Triebstrangs. Wenn das Motormoment langsam abgebaut wird, d. h. die Zeitdauer für den Momentenabbau größer ist als die Ruckelperiode, dann ist die Anregung der Ruckelschwingung gering.

Wenn aber das Motormoment schnell abgebaut wird, d. h. also die Zeitdauer für den Abbau des Motormoments kleiner ist als die Ruckelperiode, dann ist die Anregung der Ruckelschwingung stärker. Wenn die Ruckelschwingung über mehr als ein Viertel ihrer Periode vorliegt, wird sie als unangenehm empfunden.

Hieraus ergibt sich, daf3 die Zeitdauer für den Abbau des Motormoments größer als die gangspezifische Ruckelperiode sein muß oder aber daß nach spätestens einem Viertel der Ruckelperiode diese anders beendet werden muß, nämlich beispielsweise durch Schlupf an der Kupplung oder durch das Auslegen des Ganges.

Zum Gangwechselvorgang muß die Kupplung geöffnet werden. Beim Öffnen der Kupplung tritt Schlupf auf, hierdurch werden im Bereich der Kupplung Rupfschwingungen erzeugt, die sich im Antriebsstrang des Fahrzeugs fortsetzen.

Durch das Öffnen der Kupplung wird die Struktur des Triebstrangs verändert und die erste Eigenmode des Triebstranges ist nun eine Rupfschwingung, deren Frequenz ebenfalls gangabhängig ist und üblicherweise im Bereich von oberhalb 10 Hz liegt. Ob es nun beim ersten Auftreten von Schlupf zu einer Anregung dieser Eigenmode kommt, hängt davon ab, ob zu diesem Zeitpunkt die Abtriebselastizität verspannt ist. Eine verspannte Abtriebselastizität führt zu einer Drehzahiveränderung der Kupplungsscheibe und entlädt sich als eine Schwingung, die als unangenehmer Schlag beim Auskuppeln empfunden wird, wenn sie länger als eine Viertelwelle andauert.

Nach dem Öffnen der Kupplung folgt die Phase des Auslegens des Ganges, bei der die Kupplungsscheibe abgekoppelt wird und demnach die Eigenmode des Triebstrangs hochfrequenter wird. Es tritt ein"Scheppern"im Getriebe auf, wenn diese Mode angeregt wird, was dann der Fall ist, wenn die Abtriebselastizität zum Zeitpunkt des Auslegens verspannt ist. Hieraus folgt, daß bei einem komfortablen

Gangwechselvorgang zum Zeitpunkt des Auslegens des Ganges die Abtriebselastizität unverspannt sein sollte. Dies ist dann der Fall, wenn der Auskuppelvorgang innerhalb eines Viertels der Rupfperiode abläuft.

Die vorstehende Schilderung macht deutlich, daß für die Erzielung eines komfortablen Gangwechselvorgangs beim automatisierten Schaltgetriebe zeitliche Bedingungen einzuhalten sind. Die Zeitdauer des Momentenabbaus muß einem Viertel der gangspezifischen Ruckelperiode entsprechen oder aber größer als die Ruckelperiode sein. Wenn die Zeitdauer für den Momentenabbau kleiner als ein Viertel der Ruckelperiode sein soll, dann muß auch noch die Bedingung erfüllt sein, daß die Zeitdauer für den Auskuppelvorgang einem Viertel der gangspezifischen Rupfperiode entspricht. Fig. 11 der Zeichnung zeigt diesen Zusammenhang anhand von grau unterlegten Zeitfenstern mit der Momentenabbauzeit TM auf der Abszisse und der Auskuppelzeit TA auf der Ordinate. Die grau unterlegten Bereiche stellen die Bereiche für einen ruckel-und schlagfreien Gangwechselvorgang dar, der sich aus dem Momentenabbau, dem Auskuppeln und dem Auslegen zusammensetzt. Die Momentenabbauzeit TM sollte größer als die Ruckelperiode TR sein oder etwa ein Viertel der Ruckelperiode TR betragen. Für den Fall, daß die Momentenabbauzeit TM kleiner als ein Viertel der Ruckelperiode beträgt, was einem schnellen Momentenabbau gleichkommt, muß zusätzlich die Bedingung erfüllt sein, daß die Auskuppelzeit TA etwa ein Viertel der Rupfperiode TP beträgt.

Fig. 12 der Zeichnung zeigt eine grafische Darstellung des Motormoments 6, der Getriebedrehzahl 7 und eines Beschleunigungssignales 8 eines Fahrzeuges mit einem

automatisierten Schaltgetriebe bei einem Zug-Hochschaltvorgang nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Das verglichen mit den entsprechenden Darstellungen nach Fig. 13 und 14 niedrigere Motormoment der Darstellung nach Fig. 12 entspricht einer niedrigeren Anfangsbeschleunigung im ersten Gang als bei den Diagrammen nach Fig. 13 und 14.

Fig. 12 zeigt ein Beschleunigungssignal 8, welches in der Nähe des Fahrers des mit dem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges aufgenommen wurde.

Wie leicht ersichtlich ist, weist das Beschleunigungssignal 8 auch in dem Bereich, in dem das Signal 7 der Getriebedrehzahl aus weitgehend der Horizontalen nach unten abfällt, verglichen mit Fig. 14 keine starken Schwingungen auf. Die Getriebedrehzahl 7 sinkt aufgrund der geöffneten Kupplung weitgehend linear ab und das Beschleunigungssignal 8 zeigt keine Anregung von Schwingungen aufgrund eines beim Auskuppeln verspannten Triebstranges. Hier wurden die vorstehend erläuterten zeitlichen Bedingungen eingehalten.

Fig. 13 zeigt eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 12 mit einer höheren Anfangsbeschleunigung des Fahrzeuges, da auch das Motormoment 6 höher liegt. Auch in diesem Fall findet der Gangwechselvorgang mit einer entsprechenden weitgehend linearen Drehzahlsenkung der Getriebedrehzahl statt und das Fahrzeugbeschieunigungssignal 8 zeigt einen Verlauf ohne Anregung von Triebstrangschwingungen aufgrund eines verspannten Triebstrangs beim Gangwechselvorgang.

Fig. 14 hingegen zeigt eine Darstellung, bei der zur Erläuterung absichtlich ein als unkomfortabel empfundener Gangwechselvorgang herbeigeführt wurde. Wie leicht ersichtlich ist, unterscheidet sich das Fahrzeugbeschleunigungssignal 8 nach Fig. 14 erheblich von den Fahrzeugbeschleunigungssignalen 8 nach Fig. 12 und 13. Das Beschleunigungssignal 8 nach Fig. 14 zeigt eine ausgeprägte Erregung durch hochfrequente Triebstrangschwingungen, die dadurch herbeigeführt wurden, daß ein längerer Auskuppelvorgang gewählt wurde, der nicht mehr der Bedingung entsprach, daß die Auskuppelzeit TA etwa einem Viertel der Rupfperiode TP entsprechen muß.

Bei der Darstellung nach Fig. 14 war die Abtriebselastizität verspannt, wodurch eine hochfrequente Eigenmode des Triebstrangs angeregt wurde. Der Fahrer des mit dem automatisierten Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges nimmt diese hochfrequente Eigenmode als komfortminderndes Getriebescheppern wahr.

Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem Schaltgetriebe ausgestatteten Fahrzeuges vorgeschlagen, welches einen über eine Reibungskupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist, wobei nach dem Verfahren die Beschleunigung des Fahrzeuges von einer Steuereinrichtung festgestellt und vor dem Gangwechselvorgang auf einen ersten Beschleunigungswert reduziert wird. Dieser erste Beschleunigungswert wird während einer vorbestimmten Zeitdauer weitgehend unverändert aufrecht erhalten und daraufhin auf einen zweiten Beschleunigungswert reduziert, der niedriger ist als der erste Beschleunigungswert.

Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.

Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines mit einem Getriebe ausgestatteten Fahrzeuges vorgeschlagen, welches einen über eine Kupplung mit dem Schaltgetriebe koppelbaren Motor aufweist, wobei nach dem Verfahren die Beschleunigung des Fahrzeuges von einer Steuereinrichtung festgestellt und vor dem Gangwechselvorgang auf einen ersten Beschleunigungswert reduziert wird. Dieser erste Beschleunigungswert wird während einer vorbestimmten Zeitdauer weitgehend unverändert aufrecht erhalten und daraufhin auf einen zweiten Beschleunigungswert reduziert, der niedriger ist als der erste Beschleunigungswert. Die Kupplung kann jedoch auch dem Getriebe im Antriebsstrang nachgeschaltet sein. Das Getriebe kann ein Schaltgetriebe sein, es kann bei einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auch ein stufenlos einstellbares Getriebe sein (CVT).

Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offen- barte Merkmale zu beanspruchen.

In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin ; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.

Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel (e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifi- kationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Ver- bindung mit den in der aligemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elemen- ten oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf-und Arbeitsverfahren betreffen.