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Title:
METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A SYSTEM WITH AN INFINITELY VARIABLE OR QUASI-INFINITELY VARIABLE GEARBOX AND SPEED CONTROL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/037550
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a system with a gearbox control unit (13) for adjusting an infinitely variable or quasi-infinitely variable gearbox (15) and a speed control unit (11) in a vehicle with an engine control unit (12) for operating a drive engine (14). Undesirable control fluctuations can be prevented by evaluating an uninfluenced setpoint value (SW TEMP) as an output signal of the speed control unit (11) in relation to a torque reserve available in the drive engine (14) at a current rotational speed of the drive motor (14) and, when a threshold value is exceeded, a modified setpoint value (SW GRD TEMP) of the speed control unit (11) is formed. The invention also relates to a device for carrying out said method.

Inventors:
SAUR JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/010518
Publication Date:
April 13, 2006
Filing Date:
September 29, 2005
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
SAUR JOERG (DE)
International Classes:
B60K31/04; B60W10/04; B60W30/18; F16H61/662
Foreign References:
US6104976A2000-08-15
US20020173896A12002-11-21
DE19911538C12000-11-23
Attorney, Agent or Firm:
Pfeffer, Frank (Intellectual Property Management, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Systems mit einer Getriebe¬ steuerungseinheit (13) zur Regelung eines stufenlos ver¬ stellbaren oder quasi stufenlos verstellbaren Getriebes (15) und mit einer Geschwindigkeitsregelungseinheit (11) in einem Fahrzeug mit einer Motorsteuerungseinheit (12) zum Betreiben eines Antriebsmotors (14) , dadurch gekennzeichnet, dass ein unbeeinflusster Sollwert (SW__TEMP) als Ausgangs¬ signal der Geschwindigkeitsregelungseinheit (11) hin¬ sichtlich einer am Antriebsmotor (14) bei einer aktuellen Drehzahl des Antriebsmotors (14) verfügbaren Momentenre¬ serve eines Antriebsmoments bewertet wird und bei Über¬ schreiten eines Schwellwerts der Momentenreserve ein mo¬ difizierter Sollwert (SW_GRD_TEMP) der Geschwindigkeits regelungseinheit (11) gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass der modifizierte Sollwert (SW_GRD_TEMP) der Mo¬ torsteuerungseinheit (12) zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeitsregelungseinheit (11) unabhängig von dem modifizierten Sollwert (SW_GRD_TEMP) arbeitet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der modifizierte Sollwert (SW_GRD_TEMP) abhängig von einem Statussignal (S) gebildet wird, das aus dem unbe einflussten Sollwert (SWJTEMP) abgeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Anstieg des unbeeinflussten Sollwerts (SW_TEMP) ein Gradient des modifizierten Sollwerts (SW_GRD_TEMP) gegenüber einem Gradienten des unbeein¬ flussten Sollwerts (SW_TEMP) begrenzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient des modifizierten Sollwerts (SW__GRD_TEMP) umso stärker begrenzt wird, je geringer die Momentenreserve ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abnahme des unbeeinflussten Sollwerts (SWJTEMP) der Gradient des modifizierten Sollwerts (SW_GRD_TEMP) gegenüber dem Gradienten des unbeeinfluss¬ ten Sollwerts (SWJTEMP) begrenzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleich bleibendem unbeeinflussten Sollwert (SWJTEMP) ein aktueller modifizierter Sollwert (SWJ3RDJTEMP) beibehalten wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel von einem Zustand mit gleich blei¬ bendem unbeeinflussten Sollwert (SW_TEMP) zu einem Zu¬ stand mit abnehmendem unbeeinflussten Sollwert (SW_TEMP) erst dann der Sollwert (SW_TEMP) modifiziert wird, wenn der unbeeinflusste Sollwert (SWJTEMP) gleich oder kleiner geworden ist wie der aktuelle modifizierte Sollwert (SW_GRD_TEMP) .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Wechsel von einem Zustand mit gleich blei¬ bendem unbeeinflussten Sollwert (SW_TEMP) zu einem Zu¬ stand mit zunehmendem unbeeinflussten Sollwert (SW_TEMP) erst dann der Sollwert (SW_TEMP) modifiziert wird, wenn der unbeeinflusste Sollwert (SWJTEMP) gleich oder größer geworden ist wie der aktuelle modifizierte Sollwert (SW_GRD_TEMP) .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abnahme des. modifizierten Sollwerts (SW_GRD_TEMP) der Gradient kleiner ist als der Gradient beim Anstieg des modifizierten Sollwerts (SW GRD TEMP) .
12. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens zum Betrei¬ ben eines Systems mit einer Getriebesteuerungseinheit (13) zur Regelung eines stufenlos verstellbaren oder qua¬ si stufenlos verstellbaren Getriebes (15) und mit einer Geschwindigkeitsregelungseinheit (11) in einem Fahrzeug mit einer Motorateuerungseinheit (12) zum Betreiben eines Antriebsmotσrs (14) , dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel vorgesehen ist, mit dem ein unbeeinfluss ter Sollwert (SW_TEMP) der Geschwindigkeitsregelungsein heit (11) hinsichtlich einer am Antriebsmotor (14) bei einer aktuellen Drehzahl des Antriebsmotors (14) verfüg¬ baren Momentenreserve bewertbar ist und bei Überschreiten eines Schwellwerts der Momentenreserve ein modifizierter Sollwert (SW_GRD_TEMP) der Geschwindigkeitsregelungsein heit (11) bildbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel als selbständiges Funktionsmodul (10) zwischen die Geschwindigkeitsregelungseinheit (11) und die MotorSteuerungseinheit (12) geschaltet ist.
Description:
Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Systems mit einem stufenlos oder quasi stufenlos verstellbaren Getriebe und einer Geschwindigkeitsregelung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben-eines Systems mit einem stufenlos oder quasi stu¬ fenlos verstellbaren Getriebe und einer Geschwindigkeitsrege¬ lung nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Eine Fahrgeschwindigkeitsregelung in Verbindung mit Stufenge¬ trieben ist bekannt und vor allem bei größeren Kraftfahrzeu¬ gen weit verbreitet. Prinzipiell regelt ein Fahrgeschwindig¬ keitsregler die Fahrgeschwindigkeit in Abhängigkeit eines vorgegebenen Sollwerts durch Beeinflussung der Kraftstoffzu¬ fuhr. Während dies bei Geradeausfahrt und bei Bergfahrt un¬ problematisch möglich ist, besteht bei Talfahrt die Gefahr, dass trotz Zurücknahme der Kraftstoffzufuhr bis zum Wert Null die Fahrgeschwindigkeit in Folge des Gefälles weiter zunimmt. Daher wird üblicherweise zunächst die Schubabschaltung akti¬ viert, und falls dies nicht ausreicht, wird das Stufengetrie¬ be um einen Gang oder auch um mehrere Gänge zurückgeschaltet, um die Motorbremswirkung zu erhöhen.

Bei stufenlosen CVT-Getrieben (CVT - Continuously Variable Transmission) werden Fahrgeschwindigkeitsregler bisher prak¬ tisch nicht eingesetzt, und aufgrund der fehlenden Getriebe-

stufen ist eine Übernahme der bekannten Art der Fahrgeschwin¬ digkeitsregelung auf stufenlose Getriebe allenfalls nur stark eingeschränkt möglich.

Ein CVT-Getriebe ist in der Lage, die Getriebeübersetzung in einem weiten Bereich nahezu stufenlos zu verstellen. Eine grundsätzliche Problemstellung bei CVT-Getrieben rührt einer¬ seits daher, dass CVT-Getriebe bevorzugt mit Motoren kombi¬ niert werden, die das CVT-Getriebe hinsichtlich eines über¬ tragbaren Drehmoments nicht überfordern. Zudem wird, um Kraftstoff einzusparen, ein Ottomotor bevorzugt nahe seiner motorischen Volllast gefahren, um Drosselverluste zu verrin¬ gern. Dies wird dadurch erreicht, dass das Getriebe mit einer niedrigen oder „langen" Übersetzung betrieben wird. Dies führt zu sehr niedrigen Motordrehzahlen, weiter Drosselklap¬ penöffnung und weitgehender Ausschδpfung des verfügbaren Mo¬ tormoments. Wird vom Fahrer mehr Leistung gefordert und Gas gegeben, wird die Drosselklappe noch weiter geöffnet, wobei nur noch wenig zusätzliches Motormoment, beispielsweise zum Beschleunigen, zur Verfügung steht. Damit beschleunigt werden kann, muss jetzt das Getriebe rasch die Übersetzung vergrö¬ ßern, also zurückschalten, um dem Fahrerwunsch zu entspre¬ chen. Dies erfordert eine hohe Verstelldynamik des Getriebes. Die neue Übersetzung wird von einem Verstellregler im Getrie¬ be mit kurzer Zeitkonstante eingeregelt.

Die lange Übersetzung hat jedoch, wie oben erwähnt, ein nied¬ riges Drehzahlniveau zur Folge, womit die Höchstgeschwindig¬ keit nicht erreicht werden kann, weil das Drehmoment des Mo¬ tors nicht ausreicht. Aus diesem Grund wird mit zunehmender Fahrerwunschgeschwindigkeit die Übersetzung verkürzt, damit die erhöhte Leistungsanforderung bei nicht mehr steigerbarem Motormoment über eine höhere Drehzahl erfüllt werden kann. Mit zunehmender Geschwindigkeit wird jedoch die Drehzahlände-

rung größer, woraus auch eine stärkere Änderung der Überset¬ zung des Getriebes folgt. Allerdings erhält die Motorsteue¬ rung üblicherweise keine Information über die RegelCharakte¬ ristika und die Verstärkungen bei verschiedenen Übersetzun¬ gen. Zusätzlich liegen typischerweise die Zeitkonstanten der Geschwindigkeitsregelung und der Übersetzungsregelung im gleichen Bereich, weshalb eine gegenseitige Beeinflussung ge¬ geben ist. Dies führt zu grundsätzlichen Regelproblemen bei einer Kombination eines CVT-Getriebes und eines Geschwindig¬ keitsreglers wie z.B. einem Tempomat ® oder einem variablen Geschwindigkeitsbegrenzer, die bei leistungsstärkeren Moto¬ ren, die üblicherweise mit mechanisch belastbareren Stufenge¬ trieben kombiniert werden, in dieser Weise nicht auftreten.

Aus dem Patent DE 199 11 538 Cl ist eine Fahrgeschwindig¬ keitsregelung in Kombination mit einem CVT-Getriebe aufweist, bei der in jedem Geschwindigkeitsbereich eine definierte Ge¬ schwindigkeitszunahme zu einer gleichartigen Änderung des Ü- bersetzungsverhältnisses führt und der Getriebeeingriff immer exakt auf derselben Übersetzung endet, bei dem er begonnen hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Systems mit einem stu¬ fenlos oder quasi stufenlos verstellbaren Getriebe und einer Geschwindigkeitsregelung anzugeben, die den Stand der Technik weiter verbessert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unab¬ hängigen Ansprüche gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Sys¬ tems mit einer Getriebesteuerungseinheit zur Regelung eines stufenlos verstellbaren oder quasi stufenlos verstellbaren

Getriebes und mit einer Geschwindigkeitsregelungseinheit in einem Fahrzeug wird ein Ausgangssignal der Geschwindigkeits- regelungseinheit als unbeeinflusster Sollwert hinsichtlich einer an einem Antriebsmotor bei einer aktuellen Drehzahl des Antriebsmotors verfügbaren Momentenreserve eines Antriebsmo¬ ments bewertet und bei Überschreiten eines Schwellwerts der Momentenreserve ein modifizierter Sollwert der Geschwindig¬ keitsregelungseinheit gebildet. Vorzugsweise erfolgt dies in einem abgeschlossenen Funktionsmodul, das Informationen einer Motorsteuerung derart verarbeitet, dass eine Leistungsanfor¬ derung unter Berücksichtigung der DrehzahlÄnderung gradien¬ tenbegrenzt wird. Eine bewährte Regelstruktur kann daher vor¬ teilhafterweise unverändert beibehalten werden. Ebenso bleibt eine Schnittstelle zu weiteren Funktionen der -Motorsteue¬ rungseinheit unverändert. Dadurch, dass die Geschwindigkeits- regelungseinheit unverändert bleiben kann, kann diese wie üb¬ lich für ihre Aufgaben optimal ausgelegt werden. Dies gilt ebenso für die Getriebesteuerungseinheit, die gleichfalls un¬ verändert bleiben kann und für wiederum ihre Aufgaben optimal ausgelegt werden kann. Das erfindungsgemäße Funktionsmodul entkoppelt das Zeitverhalten der Geschwindigkeitsregelungs- einheit vom Zeitverhalten der Getriebesteuerungseinheit der¬ art, dass im Wesentlichen nur die Geschwindigkeitsregelungs- einheit das Fahrverhalten bestimmt, obwohl eine Leistungsent¬ faltung bei höheren Geschwindigkeiten und/oder höheren Leis¬ tungsanforderungen im Wesentlichen durch die Getriebesteue¬ rungseinheit bewirkt wird. Günstigerweise ist der Sollwert ein Leistungssollwert.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung sowie den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Bevorzugt wird der modifizierte Sollwert statt des unbeein- flussten Sollwerts der Motorsteuerungseinheit zugeführt, was

zu einer Beruhigung einer Regelstrecke zwischen Geschwindig- keitsregelungseinheit und Motorsteuerungseinheit führt. Vor¬ zugsweise arbeitet die Geschwindigkeitsregelungseinheit unab¬ hängig von dem modifizierten Sollwert weiter.

In einer günstigen Ausgestaltung wird der modifizierte Soll¬ wert abhängig von einem Statussignal gebildet, das aus dem unbeeinflussten Sollwert abgeleitet wird. Damit kann zielge¬ recht der Sollwert modifiziert werden.

Vorzugsweise wird bei einem Anstieg des unbeeinflussten Soll¬ werts ein Gradient des modifizierten Sollwerts gegenüber ei¬ nem Gradienten des unbeeinflussten Sollwerts begrenzt. Dabei kann der Gradient des modifizierten Sollwerts zweckmäßiger¬ weise umso stärker begrenzt werden, je geringer die Momenten¬ reserve ist. Es gelingt dadurch ein langsamerer Sollwertan¬ stieg für das Getriebe, das dann langsamer reagiert und folg¬ lich sein Zeitverhalten gegenüber der Geschwindigkeitsrege- lungseinheit vorteilhaft verlangsamt. Das erfindungsgemäße Funktionsmodul verändert nicht eine Regelcharakteristik, son¬ dern steuert nur durch eine Gradientenbegrenzung des unbeein¬ flussten Sollwerts. In seiner Eigenschaft als reiner Steue¬ rungsblock fügt das Funktionsmodul der Regelstrecke insbeson¬ dere keine eigene, zusätzliche Zeitkonstante bei.

Ebenso wird bevorzugt bei einer Abnahme des unbeeinflussten Sollwerts der Gradient des modifizierten Sollwerts gegenüber dem Gradienten des unbeeinflussten Sollwerts begrenzt. Es er¬ weist sich als besonders vorteilhaft, wenn bei Abnahme des unbeeinflussten Sollwerts der Gradient des modifizierten Sollwerts kleiner ist als der Gradient beim Anstieg des unbe¬ einflussten Sollwerts. Ein Lastpunkt höherer Leistung wird dann bei einem Abregeln länger gehalten, so dass dann beim Einstellen einer längeren Übersetzung diese hinreichend si-

eher ausreichend ist, um eine Leistungsanforderung abzude¬ cken.

Die Geschwindigkeitsregelungseinheit findet ihren richtigen Lastpunkt bei abnehmendem. Sollwertsignal schneller, wenn bei gleich bleibendem, unbeeinflusstem Sollwert ein aktuelles mo- düiziertes Ausgangssignal beibehalten wird. Die Regelquali¬ tät wird weiter verbessert, wenn bei einem Wechsel von einem Zustand mit gleich bleibendem unbeeinflussten Sollwert zu ei¬ nem Zustand mit abnehmendem unbeeinflussten Sollwert erst dann der Sollwert modifiziert wird, wenn der unbeeinflusste Sollwert gleich oder kleiner geworden ist als der aktuelle modifizierte Sollwert.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens ist ein Mittel vorgesehen, mit dem ein un- beeinflusster Sollwert als Ausgangssignal der Geschwindig- keitsregelungseinheit hinsichtlich einer am Antriebsmotor bei einer aktuellen Drehzahl des Antriebsmotors verfügbaren Mo¬ mentenreserve eines Antriebsmoments bewertbar ist und bei 0- berschreiten eines Schwellwerts der Momentenreserve ein modi¬ fizierter Sollwert der Geschwindigkeitsregelungseinheit bild¬ bar ist.

Vorzugsweise ist das Mittel als selbständiges Funktionsmodul zwischen die Geschwindigkeitsregelungseinheit einerseits und die Motorsteuerungseinheit und die Getrieberegelungseinheit andererseits geschaltet.

Insgesamt erhält eine Geschwindigkeitsregelung in Verbindung mit einem stufenlosen oder quasi stufenlosen Getriebe bei ho¬ hen Lasten bzw. Leistungsanforderungen wie etwa bei hohen Ge¬ schwindigkeiten und/oder an Steigungen eine bei einem Stufen¬ getriebe übliche Regelstabilität. Unter quasi stufenlosem Ge-

triebe wird ein Planetenradgetriebe verstanden, welches eine Vielzahl von eng benachbarten Getriebestufen aufweist. Das Funktionsmodul und dessen Funktionalität sind überschaubar und einfach in eine bestehende und bewährte Regelstruktur in¬ tegrierbar. Weder Regelkonzept noch Fahrstrategie des- Getrie¬ bes müssen geändert werden, wodurch sich ein Entwicklungsauf¬ wand nur an der Stelle des Funktionstnoduls konzentriert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von einem verwende¬ ten Reglertyp, d.h. es können beispielsweise PI-Regler, PID- Regler, PDTl-Regler verwendet werden. Es ist belanglos, auf welche Weise der unbeeinflusste Sollwert als Ausgangssignal der Geschwindigkeitsregelungseinheit erzeugt wird. Insbeson¬ dere können auch Regelungen angewendet werden, die nicht auf Leistungsbasis beruhen, sondern auf Momentenbasis beruhen, d.h. direkt ein Moment anfordern ohne einen Leistungsbezug zu haben.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahl¬ reiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßi¬ gerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Regelstruktur mit einer Geschwindigkeitsregelungseinheit, einer Mo¬ torsteuerungseinheit und einer Getriebesteuerungs- einheit mit einem erfindungsgemäßen Funktionsmodul;

Fig. 2 ein Verlauf von Gradienten bei einem Anstieg eines Sollwerts (S=I) und bei einer Abnahme des Sollwerts (S=-l) als Funktion eines Faktors einer Momentenre¬ serve, und

Fig. 3 ein Zusammenhang zwischen einer Sollwertänderung (oberes Teilbild) und einem Funktionsstatus (unte¬ res Teilbild) gemäß der Erfindung.

Die in Figur 1 skizzierte schematische Regelungsstruktur sieht eine Geschwindigkeitssteuerungseinheit 11 vor, die aus einem ersten Eingangssignal einer aktuellen Fahrgeschwindig¬ keit V_IST und einer durch eine Fahrpedalstellung vorgegebene Sollgeschwindigkeit V_SOLL als zweitem Eingangssignal einen unbeeinflussten Sollwert SW_TEMP als Ausgangssignal erzeugt, welches eine Motorsteuerungseinheit 12 zur Verstellung einer Drosselklappe eines Antriebsmotors 14 und/oder eine Überset¬ zungsänderung eines Getriebes 15 veranlasst. Zwischen die Ge¬ schwindigkeitssteuerungseinheit 11 und die Motorsteuerungs- einheit 12 ist ein Funktionsmodul 10 geschaltet, welches ab¬ hängig von bestimmten Bedingungen aus dem unbeeinflussten Sollwert SWJTEMP einen modifizierten Sollwert SW_GRAD_TEMP erzeugt und an die Motorsteuerungseinheit 12 weitergibt. Die Geschwindigkeitsregelungseinheit 11 ist zweckmäßigerweise so ausgelegt, dass sie einen Straßenverlauf möglichst gut ausre¬ gelt und für ein komfortables Fahrverhalten sorgt. Besonders bevorzugt ist die Geschwindigkeitsregelungseinheit 11 so aus¬ gelegt, dass deren Fahrverhalten ein individuelles Fahrver¬ halten eines Fahrers ohne Regelung nahe kommt. Die Geschwin- digkeitsregelungseinheit 11 arbeitet unabhängig von dem modi¬ fizierten Sollwert SW_GRD_TEMP weiter und erzeugt weiter Sollwerte SW-TEMP.

Der modifizierte Sollwert SW_GRD_TEMP wird der Motorsteue¬ rungseinheit 12 zugeführt, die auch die Getriebesteuerungs- einheit 13 ansteuert. Das als CVT-Getriebe ausgebildete Ge¬ triebe 15 erhält von der Getriebesteuerungseinhet 13 entspre¬ chende Vorgaben zum Verlängern oder Verkürzen oder Beibehal-

ten der aktuellen Übersetzung, während der Antriebsmotor 14 entsprechende Vorgaben zum eventuellen Einstellen seiner Drosselklappe erhält.

Der unbeeinflusste Sollwert SWJTEMP der Geschwindigkeitsrege- lungseinheit 11 wird hinsichtlich einer am Antriebsmotor 14 bei einer aktuellen Drehzahl des Antriebsmotors 14 verfügba¬ ren Momentenreserve mittels eines Faktors

FAKTOR_M = M_AKT/ " M_MAX bewertet. M_AKT ist das aktuelle Mo¬ ment des Antriebsmotors, M_MAX ist dessen maximal verfügbares Moment bei einer aktuell gefahrenen Drehzahl. Der Faktor FAKTOR_M variiert zwischen den Werten 0 und 1, bzw. 0% und 100%. Bei 1 bzw. 100% ist die Momentenreserve minimal und das maximal verfügbare Moment M_MAX bei gegebener Drehzahl prak¬ tisch ausgeschöpft.

Bei Überschreiten eines Schwellwerts der Momentenreserve bzw. des Faktors FAKTOR_M wird ein modifizierter Sollwert SW_GRD_TEMP der Geschwindigkeitsregelungseinheit 11 gebildet. Es zeigt sich, dass bis zu einem FAKTOR_M von etwa 0,6 bis 0,7 ein unbeeinflusster Sollwert SW_TEMP noch gut verarbeitet wird und keine nennenswerten Regelungsschwingungen erzeugt werden. Steigt FAKTOR_M weiter an, z.B. auf 0,7 oder mehr, nimmt die Momentenreserve deutlich ab und ein Getriebeanteil zur Erfüllung einer Leistungsanforderung entsprechend zu, was wegen der oben diskutierten Problematik zu Reglungsschwingun- gen führen kann.

Im Fahrbetrieb sollte bei einem Lastanstieg, bei dem das Fahrzeug langsamer wird, einerseits eine Rückschaltung bzw. eine Verkürzung der Übersetzung zügig erfolgen, andererseits sollte sie ohne zu große Änderungen, d. h. nicht so stark er¬ folgen, dass RegelSchwingungen entstehen. Bei einem Lastab¬ fall sollte die Regelabweichung ausgeglichen werden. Damit

das Getriebe 15 bei kurzer Lastminderung nicht zu schnell die Übersetzung reduziert, was einen Einbruch an Vortriebsmoment zur Folge hätte, sollte die Übersetzung verlangsamt reduziert werden.

Ab einem vorgegebenen Schwellwert des Faktors FAKTOR_M wird daher eine Sollwertänderung des von der Geschwindigkeitsrege- lungseinheit 11 ausgegebenen Sollwerts SW_TEMP gradientenbe¬ grenzt werden. Je weniger Momentenreserve zur Verfügung steht, desto stärker wird der Zuwachs an Sollwerterhöhung be¬ grenzt. Die Gradientenbegrenzung bewirkt, dass der Sollwert¬ anstieg der Geschwindigkeitsregelungseinheit 11 sowohl in Richtung einer Momentenkoordination als auch synchron dazu ein Pedalersatzsignal eines Pedalwertsignal eines Fahrpedals zu verlangsamen, damit eine Übersetzungsänderung des Getrie¬ bes 15 ebenfalls schwächer ausfällt. Hierbei stellt das Pe- dalersatzsignal ein Signal dar, das dem Pedalwertsignal des Fahrpedals entspricht, wenn die Geschwindigkeitsregelung durch Betätigung des Fahrpedals vorgenommen werden würde. Auf diese Weise wird der Leistungszuwachs an die Lastverhältnisse angepasst, und RegelSchwingungen unterbleiben. Neben der Be¬ grenzung des Sollwertanstiegs wird auch der Sollwertabbau bei Annäherung an die Sollgeschwindigkeit verlangsamt. Es erweist sich als sehr günstig, wenn der Abbaugradient geringer ist als der Aufbaugradient.

Dies ist in der Figur 2 näher erläutert. Auf der Ordinate sind Gradientenwerte GRAD__POS, GRAD_NEG aufgetragen, auf der Abszisse der Faktor FAKTOR-M. Die durchgezogene Linie stellt den Verlauf der Gradientenwerte GRAD_NEG mit abnehmenden un- beeinflussten Sollwerten SW_TEMP dar und beschreibt damit den Abbaugradientenverlauf. Die strichlierte Linie liegt im mittleren Bereich oberhalb der durchgezogenen Linie und stellt den Verlauf der Gradientenwerte GRAD POS mit zunehmen-

den unbeeinflussten Sollwerten SW_TEMP dar und beschreibt da¬ mit den Verlauf der Aufbaugradienten. Mit abnehmender Momen¬ tenreserve, d.h. zunehmendem FAKTOR-M fallen beide Kennlinien ab, wobei im mittleren Bereich ei-n stärkerer Abfall der Kenru- linien zu verzeichnen ist. -Die Kennlinie der Abbaugradienten ist mit S = -1 und die Kennlinie der .Aufbaugradienten mit S = I bezeichnet. Die Kennlinien sind nur der Einfachheit halber in ein gemeinsames Schaubild gezeichnet.

Zur Ordinate hin sind betragsmäßig so große Gradienten GRAD_POS, GRAD_NEG eingetragen, dass der Sollwert SW_TEMP nicht mehr begrenzt wird. Je mehr sich FAKTOR_M gegen 1 be¬ wegt, desto stärker werden die Änderungen des Sollwerts SW_TEMP bedämpft. Praktisch wird dami-t die Regelverstärkung in Abhängigkeit der Momentenreserve des Antriebsmotors 14 va¬ riiert, ohne die Grundregelstabilität und Grundregelquälitat im Bereich größerer Momentenreserve zu verändern.

Die Gradientenwerte GRAD_POS, GRAD_NEG können im Fahrversuch individuell zu einer Leistungscharakteristik der jeweiligen Kombination von Antriebsmotor 14 und Getriebe 15 bestimmt werden und können für jeden Hubraum und jede Leistungsstufe separat festgelegt werden.

Um festzustellen, welche Gradientenbegrenzung zu welchem Zeitpunkt wirksam werden soll, wird aus dem zeitlichen Ver¬ lauf des unbeeinflussten Sollwerts SW_TEMP mittels eines Funktionsstatus S entschieden, welche Gradientenbegrenzung wirksam wird.

Bei ansteigendem Sollwert SW_TEMP wird der Funktionsstatus S = I gesetzt. Dieser Zustand wird auch als aufregeln be¬ zeichnet. Bei unverändertem Sollwert SW_TEMP wird S = O ge¬ setzt, und der Momentanwert des Sollwerts SW TEMP wird beibe-

halten. Bei abnehmendem Sollwert SW_TEMP wird der Funktions- status S = -1 gesetzt. Der modifizierte Sollwert SW_GRD_TEMP wird abhängig von dem Statussignal S gebildet, welches aus. dem unbeeinflussten Sollwert SW_TEMP abgeleitet wird.

Bei einem Wechsel von S = I Aufregeln nach S = -1 Äbregeln oder umgekehrt im Bereich der divergierenden Kennlinien kommt es nicht zu einem Sollwertsprung des Sollwerts SWJ3RDJTEMP, sondern es werden quasi nur Steigungen der Begrenzung umge¬ schaltet, die auf den aktuellen Sollwert SW_TEMP angewendet werden, nicht aber der Sollwert SWJTEMP selbst. Dadurch ist die Stetigkeit des Signalverlaufs weiterhin gegeben.

Der unbeeinflusste Sollwert SW_TEMP wird zweckmäßigerweise innerhalb eines Zeitintervalls Δt betrachtet. Wird innerhalb dieser Zeit ein applizierbarer Schwellwert in positiver oder negativer Richtung überschritten, wird der Funktionsstatus S z.B. auf +1 bzw. -1 gesetzt und ein entsprechender modifi¬ zierter Sollwert SWJ3RDJTEMP gebildet. Ist die Sollwertände¬ rung kleiner als der Schwellwert, wird der Funktionsstatus S = O gesetzt. In diesem Fall wird der aktuelle gradientenbe¬ grenzte, modifizierte Sollwert SW_GRD_TEMP beibehalten.

Figur 3 illustriert diesen Zusammenhang zwischen der SoIl- wertänderung (oberes Teilbild) und dem FunktionsStatus S (un¬ teres Teilbild) gemäß der Erfindung. In einem vorzugsweise festen Zeitraster wird geprüft, ob die Sollwertänderung von SWJTEMP, nämlich X=SWJTEMP(t) -SW-TEMP(t-Δt) einen applizier¬ ten Schwellwert entweder in die positive oder die negative Richtung überschritten hat. Dann wird entsprechend das Funk¬ tionsstatus S = 1, 0 oder -1 gesetzt.

Es ist möglich, dass nach einem solchen Zeitintervall Δt, z.B. 100 ms, der Sollwert SWJTEMP so knapp unter dem Schwell-

wert liegt, dass im nächsten Zeitintervall die Differenz der Sollwerte SWJTEMP für beide Zeitintervalle die Bedingung für S = I nicht mehr erfüllen kann, woraus der Status nach S = O wechseln würde und der modifizierte Sollwert SW_GRD_TEMP un¬ verändert bliebe. Zweckmäßigerweise wird S = I auch dann ge¬ setzt oder beibehalten, wenn in zwei aufeinander folgender Zeitintervallen Δt der Sollwert SW_TEMP bei etwa 100% ist.

Bei S = O hat das Getriebe 15 die Übersetzung soweit ver¬ kürzt, dass die Regelabweichung sich nicht mehr vergrößert. Der unbeeinflusste Sollwert SW_TEMP ändert seine Richtung nach Sollwert=0, liegt aber über dem gradientenbegrenzten mo¬ difizierten Sollwert SW_GRD_TEMP. Deshalb wird der aktuelle Sollwert SW_GRD_TEMP beibehalten. Weil das Getriebe 15 mit der Verstellung der Übersetzung dem Pedalersatzsignal der Ma- torsteuerung 12 nacheilt, verkürzt es die Übersetzung weiter, wodurch sich die Regelabweichung weiter reduziert . Dadurch findet ein Wechsel des Funktionsstatus auf S = -1 statt. Wenn jetzt lediglich der Gradientenbetrag umgeschaltet würde, käme es solange zu einer weiteren Erhöhung des modifizierten, gra¬ dientenbegrenzten Sollwerts SW_GRD_TEMP, bis sich dieser und der unbeeinflusste Sollwert SW-TEMP schneiden. Erst dann be¬ ginnt sich der für den Antriebsmotor 14 und das Getriebe 15 wirksame modifizierte Sollwert SW_GRD_TEMP zu reduzieren. Dies bedeutet, dass zu einem Zeitpunkt, an dem eigentlich schon eine Leistungsreduzierung stattfinden sollte, noch ein Leistungszuwachs erfolgt.

Deshalb wird sinnvollerweise bei einem Wechsel von einem Zu¬ stand mit gleich bleibendem unbeeinflussten Sollwert SW_TEMP zu einem Zustand mit abnehmendem unbeeinflussten Sollwert SW_TEMP erst dann der modifizierte Sollwert SW_GRD_TEMP ver¬ ändert, wenn der unbeeinflusste Sollwert SW__TEMP gleich oder kleiner geworden ist wie der aktuelle modifizierte Sollwert

SW_GRD_TEMP. Entsprechend wird sinnvollerweise bei einem Wechsel von einem Zustand mit gleich bleibendem unbeeinfluss- ten Sollwert SWJTEMP zu einem Zustand mit zunehmendem unbe¬ einflussten Sollwert SWJTEMP- erst dann der modifizierte Soll¬ wert SW_GRD_TEMP verändert, wenn der unbeeinflusste Sollwert SW-TEMP gleich oder größer geworden ist wie der aktuelle mo¬ difizierte Sollwert SW_GRD_TEMP. Dadurch findet die Geschwin¬ digkeitsregelungseinheit 11 schneller den richtigen Last- punkt, und die Regelqualität wird verbessert.