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Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen. Stand der Technik

Mit der Einführung automatischer Kupplungen, beispielsweise Servokupplungen, ergibt sich die Möglichkeit, den Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs zu automatisieren. Dazu kann eine spezielle Ansteuerstrategie in einem elektronischen Kupplungsmanagement der Kupplung hinterlegt werden. Dies ermöglicht, einen Anfahrvorgang möglichst "ruckfrei" durchzuführen.

Aus der DE 197 26 214 ist bekannt, das elektronische Kupplungsmanagement mit einem Motorleistungssteuerungssystem für eine Brennkraftmaschine zu koordinieren. Das Motorleistungssteuerungssystem umfasst dabei üblicherweise Stellglieder, wie eine Drosselklappe, ein Einspritzsystem oder eine Abgasrückführeinrichtung. Eine Ansteuerung der Stellglieder erfolgt in Abhängigkeit von einer Stellung eines Fahrpedals, das durch den Fahrzeugführer betätigt wird.

Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, das Fahrpedal während des Anfahrvorganges als Beschleunigungs- beziehungsweise als Geschwindigkeitspedal zu skalieren, im Gegensatz zu einer Leistungs- oder Momentenskalierung in einem sich anschließenden Normalbetrieb. Dadurch wird erreicht, dass sowohl die Kupplung als auch die Brennkraftmaschine zur optimalen Einstellung der durch den Fahrzeugführer gewünschten Beschleunigung beziehungsweise Geschwindigkeit frei regelbar sind. Aus der DE 197 26 214 ist bekannt, entweder aus einer Position des Fahrpedals die Beschleunigung oder aus der Position des Fahrpedals die Geschwindigkeit vorzugeben. Die Vorgabe einer Geschwindigkeit als Funktion der Pedalposition hat jedoch den Nachteil, dass der Fahrzeugführer bei konstanten mittleren Fahrpedalpositionen über einen längeren Zeitraum eine Beschleunigung erwartet, diese jedoch nicht durch die Regelung des Anfahrvorganges eingefordert wird. Wird über die Fahrpedalposition die Beschleunigung vorgegeben, so ist nachteilig, dass eine Änderung der Fahrpedalposition nur zu einer langsamen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit führt, obwohl der Fahrzeugführer eine spontane Reaktion des Fahrzeugs erwartet. Vorteile der Erfindung

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung des Anfahrvorganges des Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist es möglich, den Anforderungen des Fahrzeugführers bei einer Betätigung des Fahrpedals in Bezug auf Beschleunigung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs Genüge zu tun. Indem

  • a) in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung eine Beschleunigung festgelegt und hieraus durch Integration ein erster Wert für die Geschwindigkeit gebildet,
  • b) in Abhängigkeit von einer Änderung (Gradient) der Fahrpedalstellung ein Korrekturwert festgelegt und
  • c) durch Addition des ersten Wertes mit dem Korrekturwert eine Sollgeschwindigkeit ermittelt wird,

kann die Koordination von elektronischem Kupplungsmanagement mit dem Motorleistungssteuersystem mit einer Aktion am Fahrpedal verbunden werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Beschleunigung und den Korrekturwert jeweils anhand einer Kennlinie eines Kennfeldes festzulegen. In das Kennfeld zur Festlegung der Beschleunigung kann insbesondere eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Drehzahl am Getriebeausgang einfließen. Über derartige Kennlinien und Kennfelder kann festgelegt werden, dass mit steigender Fahrpedalstellung die Beschleunigung positiv ansteigt und bei einem unbetätigten Fahrpedal die Beschleunigung negativ ist. Ebenso kann mit steigendem Gradienten der Korrekturwert positiv und bei fallendem Gradienten der Korrekturwert negativ vorgegeben werden.

Weiterhin ist vorteilhaft, aus der Stellung des Fahrpedals zunächst eine Momenten- oder Leistungsforderung zu ermitteln und hieraus erst anschließend den ersten Wert für die Geschwindigkeit zu bestimmen. In gleicher Weise kann auch bei der Festlegung des Korrekturwertes verfahren werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs und

Fig. 2 einen Verlauf einer Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung in einem Ausführungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise ein Blockschaltbild, mit dem eine Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Das Kraftfahrzeug weist dazu eine Kupplung und eine Brennkraftmaschine auf, die im Antriebsstrang für das Kraftfahrzeug angeordnet und koordiniert steuerbar sind (über ein Kupplungsmanagement und ein Motorleistungssteuerungssystem). Aus einer Stellung α eines Fahrpedals soll eine Beschleunigung beziehungsweise eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden.

In einem ersten Schritt S1 wird dazu die Stellung α des Fahrpedals erfasst und einer Beschleunigung a_soll zugeordnet. Neben einer direkten Zuordnung der Stellung α des Fahrpedals zur Beschleunigung ist es auch möglich, zunächst aus der Stellung α eine Momenten- oder Leistungsforderung zu ermitteln und anhand dieser die Beschleunigung a_soll festzulegen. Die Festlegung selbst kann anhand einer Kennlinie oder eines Kennfeldes erfolgen, wobei in letzteres zusätzlich Größen wie eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Drehzahl am Getriebeausgang einfließen können.

Mittels der Kennlinie oder des Kennfeldes kann die Bestimmung der Beschleunigung a_soll derart festgelegt werden, dass insbesondere mit steigender Fahrpedalstellung α die Beschleunigung a_soll positiv ansteigt. Weiterhin kann auf diese Weise festgelegt werden, dass bei einem unbetätigten Fahrpedal die Beschleunigung a_soll negativ wird.

In einem zweiten Schritt S2 wird durch Integration der ermittelten Beschleunigung a_soll ein erster Wert v_soll_1 für die Geschwindigkeit berechnet. Zur Festlegung einer Sollgeschwindigkeit v_soll wird der erste Wert v_soll_1 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem Korrekturwert v_delta addiert.

Der Korrekturwert v_delta ergibt sich aus einer Änderung (Gradient dα) der Fahrpedalstellung α. Wiederum kann die Festlegung anhand einer vorgegebenen Kennlinie oder eines Kennfeldes (Schritt S3) erfolgen. Auch hier kann zunächst ausgehend von dem Gradienten dα eine Momenten- oder Leistungsforderung bestimmt werden und hieraus dann der Korrekturwert v_delta abgeleitet werden.

Die in dem Schritt S3 zugrunde legbaren Kennlinien oder Kennfelder können insbesondere derart ausgestaltet werden, dass mit steigendem Gradienten dα der Korrekturwert v_delta positiv und bei fallendem Gradienten dα der Korrekturwert v_delta negativ wird. Kleine Gradienten dα werden vorzugsweise derart festgelegt, dass der Korrekturwert v_delta Null ist.

Mit der Bestimmung der Sollgeschwindigkeit v_soll erfolgt die Regelung der Brennkraftmaschine und der Kupplung in an sich bekannter Weise über das Kupplungsmanagement und das Motorleistungssteuerungssystem. Dazu wird zunächst ein bauartbedingter Faktor f mit der Sollgeschwindigkeit v_soll multipliziert und liefert eine Sollgetriebeausgangsdrehzahl n_ga_soll. Der bauartbedingte Faktor f beinhaltet insbesondere Werte für eine Reifengröße und eine Übersetzung eines Differentials.

Die Sollgetriebeausgangsdrehzahl n_ga_soll wird nachfolgend mit einer Übersetzung i eines Getriebes multipliziert und liefert letztendlich einen Wert für eine Sollgetriebeeingangsdrehzahl n_ge_soll. Diese Größe n_ge_soll wird dann zur Steuerung der Stellglieder von Brennkraftmaschine und Kupplung in geeignete Steuersignale umgesetzt, damit das Kraftfahrzeug der Sollgeschwindigkeit v_soll folgt. Art und Weise einer solchen Steuerung sind aus dem Stand der Technik bekannt und sollen daher hier nicht näher erläutert werden.

Die Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit v_soll bei unterschiedlichen Fahrpedalstellungen α. Zunächst wird in einem Zeitraum t1 bis zu einem Zeitpunkt T1 das Fahrpedal durch einen Fahrzeugführer in einer bestimmten Stellung α gehalten. Die in dem Schritt S1 verwendete Kennlinie zur Festlegung der Beschleunigung a_soll führt zu einem positiven Wert für v_soll_1, während der Gradient dα durch Verwendung einer entsprechenden Kennlinie im Schritt S3 zu einem Korrekturwert v_delta mit dem Wert 0 führt, da hier die Stellung α des Fahrpedals (durchgezogene Linie) nahezu konstant gehalten wird. Insgesamt ergibt sich für die Sollgeschwindigkeit v_soll (gestrichelte Linie) ein leichter Anstieg.

Ab dem Zeitpunkt T1 wird fahrerseitig das Fahrpedal stärker betätigt und die Brennkraftmaschine zu einer erhöhten Momentenabgabe aufgefordert. In einem Zeitraum t2 bis zu einem Zeitpunkt T2 ist sowohl der erste Wert_v_soll 1 als auch der Korrekturwert v_delta aufgrund des steigenden Gradienten dα positiv. Die hieraus resultierende Sollgeschwindigkeit v_soll für den Zeitraum t2 steigt damit stark an.

Zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 (Zeitraum t3) wird die Stellung α des Fahrpedals von dem Fahrzeugführer jetzt auf höherem Niveau konstant gehalten. Damit wird der Korrekturwert v_delta wiederum 0 und die Sollgeschwindigkeit v_soll ergibt sich einzig aus der Festlegung der Beschleunigung a_soll im Schritt S1. Die Kennlinie für die Festlegung kann dabei derart gewählt sein, dass - wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verdeutlicht - sich insgesamt ein steilerer Anstieg der Sollgeschwindigkeit v_soll bei steigender Stellung α des Fahrpedals ergibt.

Bei einer Rücknahme der Fahrpedalstellung α ab dem Zeitpunkt T3 sinkt die Sollgeschwindigkeit v_soll schnell ab, da einerseits der im Schritt S1 ermittelte Wert für die Beschleunigung a_soll sinkt und andererseits der Korrekturwert v_delta im Schritt S3 mit fallendem Gradienten dα negativ festgelegt wird (Zeitraum t4). Ab einem Zeitpunkt T4 befindet sich das Fahrpedal in einer unbetätigten Stellung α und während eines Zeitraums t5 wird damit wieder der Gradient dα sehr klein und der Korrekturwert v_delta entsprechend auf 0 gesetzt. Mit Hilfe einer geeigneten Kennlinie ergibt sich für ein unbetätigtes Fahrpedal eine negative Beschleunigung a soll und somit resultiert hieraus eine fallende Sollgeschwindigkeit v_soll.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs mit einer Kupplung und einer Brennkraftmaschine, die im Antriebsstrang für das Kraftfahrzeug angeordnet und koordiniert steuerbar sind, und bei dem während des Anfahrvorganges über eine Stellung eines Fahrpedals eine Beschleunigung und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    1. 1. in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung (α) eine Beschleunigung (a soll) festgelegt und hieraus durch Integration ein erster Wert (v_soll_1) für die Geschwindigkeit gebildet,
    2. 2. in Abhängigkeit von einer Änderung (Gradient dα) der Fahrpedalstellung (α) ein Korrekturwert (v_delta) festgelegt und
    3. 3. durch Addition des ersten Wertes (v_soll_1) mit dem Korrekturwert (v_delta) eine Sollgeschwindigkeit (v_soll) ermittelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Fahrpedalstellung (α) zunächst eine Momenten- oder Leistungsforderung ermittelt wird und hieraus die Beschleunigung (a_soll) festgelegt wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Gradienten (dα) zunächst eine Momenten- oder Leistungsforderung ermittelt wird und hieraus der Korrekturwert (v_delta) bestimmt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung (a_soll) und der Korrekturwert (v_delta) jeweils anhand einer Kennlinie oder eines Kennfeldes festgelegt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kennfeld zur Festlegung der Beschleunigung (a_soll) eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Drehzahl am Getriebeausgang einfließen.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit steigender Fahrpedalstellung die Beschleunigung (a_soll) positiv ansteigt.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unbetätigten Fahrpedal (α) die Beschleunigung (a_soll) negativ ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit steigendem Gradienten (dα) der Korrekturwert (v_delta) positiv und bei fallendem Gradienten (dα) der Korrekturwert (v_delta) negativ ist.






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