Bei Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetriebe ist zur Unterbrechung des Kraftflusses zwischen dem Motor und dem Getriebe des Kraftfahrzeugs während des durch manuelle Betätigung des Handschaltgetriebe er- folgenden Schaltvorgangs eine vom Fahrer des Kraftfahrzeugs üblicher- weise über ein Fußpedal zu betätigende mechanische Kupplung vorgese- hen. Bei hohen Motordrehzahlen im Leerlauf und bei einem mit hohen Motordrehzahlen erfolgenden Anfahrvorgang (bsp. bei einem Rennstart mit schleifender Kupplung) wird durch den großen Drehzahlunterschied zwischen Motor und Getriebe eine sehr hohe Reibarbeit auf die Kupplung übertragen. Dies führt zu einer starken thermischen Belastung der Kupp- lung, was einen vorzeitigen Kupplungsverschleiß insbesondere bei dreh- moment-und anzugsstarken, hochdrehenden Motoren mit Vierradantrieb zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Motorsteue- rung eines Kraftfahrzeugs mit Handschaltgetriebe anzugeben, bei dem nachteilige Auswirkungen auf die Kupplung, insbesondere beim Anfahr- vorgang und im Leerlauf des Kraftfahrzeugs, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Pa- tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der weiteren Patentansprüche.

Erfindungsgemäß wird bei einem Kraftfahrzeug mit Handschaltgetriebe, bei dem keine Mittel zur direkten Bestimmung des eingelegten Gangs vor- gesehen sind, eine Reduzierung des vom Fahrer durch die Betätigung des Fahrpedals angeforderten Soll-Motordrehmoments insbesondere zur Be- grenzung der Motordrehzahl zugelassen, solange mindestens ein vorgeb- bares (applizierbares) Zulassungskriterium für den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs erfüllt ist. Hierbei wird zumindest ein von der Fahrge- schwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängiges Zulassungskriterium heran- gezogen, insbesondere das Unterschreiten eines vorgebbaren applizier- baren Geschwindigkeitsschwellwerts durch die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ; als Geschwindigkeitsschwellwert für die Fahrgeschwindig- keit des Kraftfahrzeugs wird hierbei vorzugsweise ein Wert im Bereich von 30 km/h bis 40 km/h oder ein Wert unterhalb von 40 km/h vorgegeben, bsp. ein Wert von ca. 35 km/h. Demzufolge wird bei der Fahrgeschwindig- keit Null des Kraftfahrzeugs (im Leerlauf des Kraftfahrzeugs) oder bei ei- ner gegenüber dem Geschwindigkeitsschwellwert geringeren Fahrge- schwindigkeit des Kraftfahrzeugs (beim Anfahrvorgang des Kraftfahr- zeugs) anstelle des vom Fahrer durch die Betätigung des Fahrpedals an- geforderten Soll-Motordrehmoments insbesondere zur Begrenzung der Motordrehzahl ein Vorgabe-Motordrehmoment ermittelt, das unter be- stimmten Voraussetzungen gegenüber dem Soll-Motordrehmoment redu- ziert ist. Optional kann als weiteres Zulassungskriterium (insbesondere beim Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs) eine applizierbare Verzöge- rungszeit herangezogen werden, d. h. eine mögliche Reduzierung des vom Fahrer durch die Betätigung des Fahrpedals angeforderten Soll- Motordrehmoments und damit die Vorgabe eines ggf. hiervon abweichen- den Vorgabe-Motordrehmoments wird erst nach Ablauf einer bestimmten

Zeitspanne nach dem Erkennen des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs zugelassen. Diese Verzögerungszeit (bsp. 500 ms) kann insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit langsamem Aufbau der Motorleistung bzw. des Mo- tordrehmoments als Zulassungskriterium herangezogen werden, bsp. bei Kraftfahrzeugen mit Turboladern, bei denen ein langsamer Aufbau des Ladedrucks erfolgt.

Das Vorgabe-Motordrehmoment wird hierbei in Abhängigkeit mindestens einer Motorkenngröße ermittelt, vorzugsweise werden die Motordrehzahl einerseits und der Quotient aus Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs andererseits als Motorkenngrößen herangezogen. Zur Generierung des Vorgabe-Motordrehmoments wird das Soll-Motordreh- moment mit einem Momentenfaktor beaufschlagt, dem Werte im Wertebe- reich-von 0 bis 1 zugeordnet werden ; das Vorgabe-Motordrehmoment weicht somit insbesondere dann vom Soll-Motordrehmoment ab und ist gegenüber dem Soll-Motordrehmoment reduziert, wenn der Momenten- faktor den Wert 1 unterschreitet ; dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn die Motordrehzahl des Kraftfahrzeugs einen vorgebbaren Drehzahl- schwellwert übersteigt (bsp. wird als Drehzahischwellwert ein Wert von 4600 U/min vorgegeben) und wenn der Quotient aus Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs innerhalb eines vorgebbaren Wertebereichs (bsp. zwischen 100 min~1/km/h und 500 min~1/km/h) liegt.

Der Momentenfaktor kann hierbei aus einem Kennfeld ermittelt werden, in dem die verwendeten Motorkenngrößen, vorzugsweise die Motordrehzahl und der Quotient aus Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit des Kraft- fahrzeugs, abgebildet sind. Ein gegenüber dem Soll-Motordrehmoment reduziertes Vorgabe-Motordrehmoment (bei einem den Wert 1 unter- schreitenden Momentenfaktor) wird in üblicher Weise durch einen auf das Motordrehmoment einwirkenden Eingriff realisiert, insbesondere durch einen Eingriff auf die Drosselklappe und/oder die Zündung und/oder die Kraftstoffeinspritzung des Kraftfahrzeugs.

Vorteilhafterweise kann mit dem vorgestellten Verfahren ohne das Erfor- dernis einer expliziten Gangerkennung des eingelegten Gangs, eine signi- fikante Reduzierung der Beanspruchung der Kupplung und damit eine Vermeidung von Überlastungen der Kupplung durch eine Begrenzung des Motordrehmoments und demzufolge der Motordrehzahl sowohl im Leer- lauf des Kraftfahrzeugs als auch beim Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs gewährleistet werden. Bei sportlichen Anfahrmanövern, insbesondere im Falle des Anfahrens mit hoher Drehzahl und Last, werden aufgrund der gleichförmigen Beeinflussung des Vorgabe-Motordrehmoments infolge der vorzugsweise verwendeten Motorkenngrößen Motordrehzahl und Fahrge- schwindigkeit und infolge der Vermeidung von Sprüngen der Drehmo- mentbegrenzung beim Erkennen und Wechseln der Gänge nachteilige Auswirkungen auf Agilität, Beschleunigungsverhalten oder Fahrkomfort des Kraftfahrzeugs vermieden. Im Leerlauf des Kraftfahrzeugs kann die Begrenzung des Motordrehmoments und demzufolge der Motordrehzahl für akustische Zwecke genutzt werden.

Im Zusammenhang mit der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert werden.

Hierbei zeigt : Figur 1 ein Prinzipschaltbild der Drehmomentsteuerung, Figur 2 den zeitlichen Verlauf der Stellung von Fahrpedal und Drossel- klappe beim Anfahrvorgang, Figur 3 den zeitlichen Verlauf verschiedener Motorkenngrößen beim An- fahrvorgang.

In der Figur 1 ist das Prinzipschaltbild einer den Anfahrvorgang eines Kraftfahrzeugs mit Handschaltgetriebe beeinflussenden Motorsteuerung dargestellt.

Eine Beeinflussung des vom Fahrer des Kraftfahrzeugs durch die Betäti- gung des Fahrpedals (siehe Figur 2) angeforderten Soll-Motordreh- moments Ms und damit die Vorgabe eines ggf. hier gegenüber reduzierten

Vorgabe-Motordrehmoments Mv (Mv < Ms) wird nur beim Erfüllen min- destens eines Zulassungskriteriums zugelassen. Als zu erfüllendes Zulas- sungskriterium werden bsp. das Anfahren bzw. Anrollen des Kraftfahr- zeugs (Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs > 0, was mittels des Komparators 4 überprüft wird), der Ablauf einer Verzögerungszeit (die Verzögerungszeit T von bsp. 500 ms wird durch das Verzögerungsglied 5 eingestellt) und das Unterschreiten eines Geschwindigkeitsschwellwerts vs (Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs < Geschwindigkeitsschwell- wert vs von bsp. 35 km/h, was mittels des Komparators 3 überprüft wird) herangezogen. Beim Erfüllen aller Zulassungskriterien wird am Ausgang des Logikglieds 7 ein entsprechendes Logiksignal auf der Steuerleitung 6 ausgegeben und das Schaltglied 2 betätigt, das von der Eingangsleitung 9 (Vorgabe eines Vorgabe-Drehmoments Mv am Ausgang 8 des Schalt--- glieds 2 ist gesperrt) auf die Eingangsleitung 10 umschaltet (Vorgabe ei- nes Vorgabe-Drehmoments Mv am Ausgang 8 des Schaltglieds 2 ist frei- geschaltet). Durch Multiplikation des Soll-Motordrehmoments Ms mit dem Momentenfaktor MF (MF < 1) wird ein Vorgabe-Drehmoment Mv gene- riert, das maximal so groß wie das Soll-Motordrehmoment Ms ist, unter bestimmten Umständen aber kleiner als das Soll-Motordrehmoment Ms ist (keine Reduzierung des Soll-Motordrehmoments Ms bei MF = 1 ; Reduzie- rung des Soll-Motordrehmoments Ms bei MF < 1). Zur Ermittlung des Mo- mentenfaktors MF bei freigeschalteter Eingangsleitung 10 des Schalt- glieds 2 werden die beiden Motorkenngrößen Motordrehzahl n einerseits und Quotient Q aus Motordrehzahl n und Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs andererseits herangezogen, die als Eingangsgrößen einem Kennfeld 1 zugeführt werden, an dessen Ausgang der Momentenfaktor MF (MF'1) auf der Eingangsleitung 10 ausgegeben wird. Bsp. ist der Momentenfaktor MF nur dann von 1 verschieden (MF < 1) und bewirkt hierdurch über den Ausgang 8 des Schaltglieds 2 einen Eingriff auf das Soll-Motordrehmoment Ms zur Begrenzung der Motordrehzahl n, wenn die Motordrehzahl n einen Drehzahlschwellwert ns übersteigt (bsp. wird als

Drehzahlschwellwert ns ein Wert von 4600 min~1 vorgegeben) und der Quotient Q aus Motordrehzahl n und Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahr- zeugs innerhalb eines bestimmten Wertebereichs liegt (bsp. wird dieser Wertebereich von 150 min-1/km/h bis 500 min~1/km/h vorgegeben, was in etwa dem Bereich des 1. Gangs eines üblichen Handschaltgetriebes ent- spricht). Der Eingriff zur Reduzierung des Soll-Motordrehmoments Ms auf das Vorgabe-Drehmoment Mv bei einem Momentenfaktor MF kleiner als 1 (MF < 1) kann bsp. über die Drosselklappe oder den Einspritzzeitpunkt oder den Zündzeitpunkt erfolgen.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den zeitlichen Verlauf bestimmter Motorkenn- größen des Kraftfahrzeugs mit Handschaltgetriebe bei einem Rennstart (Anfahren des Kraftfahrzeugs mit Vollgas und durchgetretener Kupplung).

In der Figur 2 ist hierzu der zeitliche Verlauf der durch den Fahrer vorge- gebenen Stellung des Fahrpedals (Kurve (a) als Maß für das Soll- Motordrehmoment Ms) sowie die Stellung der Drosselklappe (Kurve (b) als Maß für das Vorgabe-Drehmoment Mv) dargestellt, in der Figur 3 der zeit- liche Verlauf der Fahrgeschwindigkeit v (Kurve (c)), der Motordrehzahl n (Kurve (d)), des Quotienten Q aus Motordrehzahl n und Fahrgeschwindig- keit v (Kurve (e)) und des Momentenfaktors MF (Kurve (f)).

Zum Zeitpunkt t1 vor dem Anfahren des Kraftfahrzeugs wird bei einem Rennstart das Fahrpedal vollständig durchgetreten (Kurve (a)) und dem- entsprechend die Drosselklappe vollständig geöffnet (Kurve (b)), gleich- zeitig wird das Kupplungspedal durchgetreten. Die Motordrehzahl n (Kurve (d)) steigt auf einen oberhalb des Drehzahischwellwerts ns von bsp.

4600 min~1 liegenden kritischen Wert von bsp. 5800 min~1 an.

Zum Zeitpunkt t2 beim Anfahren des Kraftfahrzeugs (Anrollen) wird die Kupplung schlagartig oder allmählich geschlossen, das Fahrpedal (Kurve (a)) bleibt vollständig durchgetreten und die Drosselklappe (Kurve (b)) ist vollständig (zu 100%) geöffnet (Vollgas), wodurch die Fahrgeschwindigkeit v (Kurve (c)) einen von Null verschiedenen Wert annimmt (v > 0). Die Motordrehzahl n (Kurve (d)) bleibt auf einem oberhalb des Drehzahl-

schwellwerts ns (bsp. 4600 min~1) liegenden Wert. Aufgrund eines hohen Drehzahlunterschieds zwischen Motor und Getriebe des Kraftfahrzeugs kann dies zu thermischer Überlastung der Kupplung und damit zum Ver- schleiß (Ausfall) der Kupplung führen.

Zum Zeitpunkt t3 unmittelbar nach dem Anfahren des Kraftfahrzeugs wird jedoch über den Momentenfaktor MF eine Begrenzung des Motordreh- moments M vom Soll-Motordrehmoment Ms auf das Vorgabe- Drehmoment Mv vorgenommen, da einerseits die Zulassungskriterien für das Vorgabe-Drehmoment Mv erfüllt sind (Fahrgeschwindigkeit v > 0 und Fahrgeschwindigkeit v kleiner als der Geschwindigkeitsschwellwert vs von bsp. 35 km/h, eine Verzögerungszeit nach dem Zeitpunkt t2 (Anfahren des Kraftfahrzeugs) wird bsp. nicht vorgegeben (-u = 0) und andererseits aufgrund der Werte der Motorkenngrößen Motordrehzahl n und Quotient Q aus Motordrehzahl n und Fahrgeschwindigkeit v als Eingangsgrößen des Kennfelds 1 (insbesondere übersteigt die Motordrehzahl n den Dreh- zahischwellwert ns von 4600 min'\ während der Quotient Q in einem vor- gegebenen, für den 1. Gang charakteristischen Wertebereich liegt) vom Kennfeld 1 ein von 1 verschiedener Momentenfaktor MF ausgegeben wird (MF < 1, bsp. beträgt der Minimalwert von MF ca. 0.3). Hierdurch wird die vollständig geöffnete Drosselklappe (Öffnung Drosselklappe 100 %) wie- der teilweise geschlossen (Öffnung Drosselklappe < 100 %, bsp. Öffnung Drosselklappe ca. 20 %) und daher ein gegenüber dem Soll- Motordrehmoment Ms reduziertes Vorgabe-Drehmoment Mv als Motor- drehmoment abgegeben, was auch eine Reduzierung der Motordrehzahl n bewirkt, die demzufolge unter den Drehzahlschwellwert ns von 4600 min-' absinkt.

Zum Zeitpunkt t4 wird aufgrund der nun geänderten Werte der Motorkenn- größen Motordrehzahl n und Quotient Q aus Motordrehzahl n und Fahrge- schwindigkeit v als Eingangsgrößen des Kennfelds 1 (insbesondere durch die Reduzierung der Motordrehzahl n, die somit den Drehzahischwellwert ns von 4600 min~1 wieder unterschreitet) vom Kennfeld 1 wieder der Wert

1 für den Momentenfaktor MF ausgegeben (MF = 1), wodurch die Dros- selklappe (Kurve (b)) wieder entsprechend der Stellung des Fahrpedals (Kurve (a)) geöffnet wird (Öffnung Drosselklappe auf 100 %) und das dem Soll-Motordrehmoment Ms entsprechende Vorgabe-Drehmoment Mv als Motordrehmoment abgegeben wird.

Zum Zeitpunkt t5 wird beim Erreichen des Geschwindigkeitsschwellwerts vs von bsp. 35 km/h für die Fahrgeschwindigkeit v ein Zulassungskriterium für die Vorgabe des Vorgabe-Drehmoments Mv nicht mehr erfüllt, so dass ab diesem Zeitpunkt t5 die Vorgabe des Vorgabe-Drehmoments Mv deak- tiviert wird. Hierdurch wird das Schaltglied 2 gemäß Figur 1 auf die Ein- gangsleitung 9 umgeschaltet und auf der Ausgangsleitung 8 des Schalt- glieds 2 das durch die Stellung des Fahrpedals angeforderte Soll- Motordrehmoment Ms ausgegeben.