Warning: fopen(111data/log202007111751.log): failed to open stream: No space left on device in /home/pde321/public_html/header.php on line 107

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 108

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 113
Modul für ein kundenspezifisches Fahrverhalten - Dokument DE102004037864A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004037864A1 31.03.2005
Titel Modul für ein kundenspezifisches Fahrverhalten
Anmelder General Motors Corp., Detroit, Mich., US
Erfinder Liu, Haifeng, Troy, Mich., US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 04.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004037864
Offenlegungstag 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse B60K 41/04
Zusammenfassung Ein Motorsteuerungssystem und -verfahren stellt das Fahrverhalten eines Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Bediener des Fahrzeugs ein. Ein Auswahlschalter enthält mehrere Auswahleinstellungen, die mehreren Antriebsmodi entsprechen. Der Auswahlschalter ist vom Bediener des Fahrzeugs zwischen den mehreren Auswahleinstellungen bewegbar. Ein Controller kommuniziert mit dem Auswahlschalter und beinhaltet mehrere vorbestimmte Antriebseinstellungen entsprechend den mehreren Antriebsmodi. Der Controller nutzt auf der Basis einer vom Bediener des Fahrzeugs gewählten aktuellen Auswahleinstellung vorbestimmte Daten über Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellungsverläufe.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Fahrverhalten von Fahrzeugen und insbesondere auf eine kundenspezifische Steuerung für das Fahrverhalten von Fahrzeugen.

Das Fahrverhalten von Fahrzeugen wird in einem herkömmlichen Steuerungssystem für Antriebsstränge gemäß vorbestimmten Kalibrierungen geregelt. Die vorbestimmten Kalibrierungen beziehen sich auf Komponentenparameter wie zum Beispiel Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellung. Ein typischer Verlauf der Drosselstellung ist in 1 dargestellt. Ähnlich sind in 2 und 3 ein Schaltplan für ein vierstufiges Getriebe bzw. ein Kopplungs- und Löseplan für Drehmomentwandler dargestellt. Diese Kalibrierungen werden innerhalb des Steuerungssystems des Fahrzeugs typischerweise vorher programmiert und während der Lebensdauer des Fahrzeugs nicht geändert.

Die Kalibrierungen entsprechen allgemein der Klassifizierung eines Fahrzeugs. Ein auf den Sportwagenmarkt ausgerichtetes Fahrzeug enthält z.B. typischerweise Getriebe- und Drehmomentwandlerkalibrierungen mit dynamischen Kennlinien. Eine aggressive bzw. dynamische Getriebekalibrierung würde Gangschaltmuster zur Erzielung einer erhöhten Beschleunigung beinhalten.

Entsprechend kann ein Luxusfahrzeug Getriebe- und Drehmomentwandlerkalibrierungen aufweisen, die einer sanften und entspannten Fahrt entsprechen. Eine sanfte Getriebekalibrierung beinhaltet ein Schaltmuster mit einer gleichmäßigen Beschleunigung, während Gangschaltvorgänge dem Fahrer im Wesentlichen transparent gemacht werden.

In der gleichen Weise entspricht die Drosselstellung gemäß vorbestimmten Kalibrierungen einer Pedalstellung. Ein Fahrzeug mit einer dynamischen Kalibrierung entspräche für die gleiche Pedalstellung einer höheren Drosselstellung als ein Fahrzeug mit einer weniger dynamischen Kalibrierung.

Ein Motorsteuerungssystem und -verfahren stellen das Fahrverhalten des Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Bediener des Fahrzeugs ein. Das Motorsteuerungssystem enthält eine Drossel, ein Getriebe und einen Drehmomentwandler. Ein Auswahlschalter beinhaltet mehrere Auswahleinstellungen entsprechend mehreren Antriebsmodi. Der Auswahlschalter kann vom Bediener des Fahrzeugs zwischen den mehreren Auswahleinstellungen bewegt werden. Ein Controller kommuniziert mit dem Auswahlschalter und schließt mehrere vorbestimmte Antriebseinstellungen ein, die den mehreren Antriebsmodi entsprechen. Der Controller nutzt auf der Basis einer vom Bediener des Fahrzeugs gewählten aktuellen Auswahleinstellung vorbestimmte Daten über Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellungsverläufe.

In anderen Ausführungsformen liefert eine Modusanzeige eine optische Bestätigung der aktuellen Auswahleinstellung für den Bediener des Fahrzeugs.

Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden gelieferten ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden. Es sollte sich verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und spezifischen Beispiele, obgleich sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, nur zu Veranschaulichungszwecken und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Erfindung zu beschränken.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt:

1 einen beispielhaften Pedalweg gegen einen Verlauf der Drosselstellung;

2 einen beispielhaften Schaltplan für ein vierstufiges Getriebe;

3 einen beispielhaften Kopplungs- und Löseplan eines Drehmomentwandlers für ein vierstufiges Getriebe;

4 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsteuerungssystems, das das Fahrverhalten eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung einstellt;

5 ein Flussdiagramm, das Schritte zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

6 einen beispielhaften Pedalweg gegen Drosselstellungsverläufe für vier Antriebsmodi gemäß der vorliegenden Erfindung;

7 beispielhafte Getriebe- und Drehmomentwandlermuster für einen Antriebsmodus 1;

8 beispielhafte Getriebe- und Drehmomentwandlermuster für einen Antriebsmodus 2;

9 beispielhafte Getriebe- und Drehmomentwandlermuster für einen Antriebsmodus 3; und

10 beispielhafte Getriebe- und Drehmomentwandlermuster für einen Antriebsmodus 4.

Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen) ist in ihrer Art nur beispielhaft und soll in keiner Weise die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen beschränken. Der Klarheit halber werden die gleichen Bezugsziffern in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu kennzeichnen.

Unter Bezugnahme auf zunächst 4 enthält ein Motorsteuerungssystem 10 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Controller 12 und einen Motor 16. Der Motor 16 enthält mehrere Zylinder 18, mit je einem oder mehr (nicht dargestellten) Einlassventilen und/oder Auslassventilen. Der Motor 16 enthält ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem 20 und ein Zündsystem 24. Ein elektronischer Drossel-Controller (ETC) 26 stellt eine Drosselfläche in einem Ansaugkrümmer 28 auf der Basis einer Stellung eines Gaspedals 30 und eines Drosselsteuerungsalgorithmus ein, der vom Controller 12 ausgeführt wird. Man erkennt, dass der ETC 26 und der Controller 12 einen oder mehrere Controller einschließen können. Ein oder mehrere Sensoren 30 und 32 wie zum Beispiel ein Sensor für den Krümmerdruck und/oder ein Sensor für die Lufttemperatur im Krümmer erfassen Druck und/oder Lufttemperatur im Ansaugkrümmer 20.

Durch einen Gaspedalsensor 40, der ein Pedalstellungssignal erzeugt, das an den Controller 12 abgegeben wird, wird eine Stellung des Gaspedals 30 erfasst. Eine Stellung eines Bremspedals 44 wird von einem Bremspedalsensor 48 erfasst, der ein Bremspedalstellungssignal erzeugt, das an den Controller 12 abgegeben wird. Sensoren 50 eines Emissionssystems und andere Sensoren 52 wie zum Beispiel ein Temperatursensor, ein Sensor für den barometrischen Druck und andere herkömmliche Sensor- und/oder Controller-Signale werden vom Controller 12 verwendet, um den Motor 16 zu steuern. Ein Abtrieb des Motors 16 ist durch eine Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 58 und ein Getriebe 60 mit Vorder- und/oder Hinterrädern gekoppelt.

Eine Modusauswahl 62 kommuniziert mit dem Controller 12, um den aktuellen Antriebsmodus des Fahrzeugbedieners zu identifizieren. Die Modusauswahl 62 enthält vier unterschiedliche Antriebsmodi, die dem Fahrer zur Verfügung stehen. Der Fachmann erkennt jedoch, dass unterschiedlich viele Antriebsmodi mit verschiedenen Antriebscharakteristiken implementiert sein können. Die Modusauswahl 62 ist vorzugsweise ein elektrischer Schalter und kann Schaltanordnungen wie z.B. einen elektrischen Druckschalter oder Kippschalter beinhalten. Die Modusauswahl 62 ist vorzugsweise in der Fahrzeugkabine in einem für den Fahrer leicht zugänglichen Bereich wie z.B. der Konsole oder dem Armaturenbrett montiert. Eine Modusanzeige 64 kommuniziert mit der Modusauswahl 62 und liefert für den Fahrer eine optische Bestätigung des aktuellen Antriebsmodus. Die Modusanzeige 64 ist vorzugsweise auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs montiert oder in einem vorhandenen Anzeigesystem für Fahrerinformationen enthalten.

Die Modusauswahl 62 beinhaltet einen ersten Modus mit Charakteristiken für ein sehr sportliches Fahrzeug (Modus 1); einen zweiten Modus mit Charakteristiken für ein stark ansprechendes Fahrzeug (Modus 2); einen dritten Modus mit Charakteristiken für ein normal ansprechendes Fahrzeug (Modus 3); und einen vierten Modus mit entspannten bzw. sanften Fahrzeugcharakteristiken (Modus 4). Die Auswahlvorgänge sind vorzugsweise vom dynamischsten oder sehr sportlichen zum luxuriösen oder entspannten eingerichtet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine zusätzliche Auswahl (automatischer Modus) eingebaut sein. Wenn er in einem automatischen Modus ist, bestimmt der Controller 12 auf der Basis von Charakteristiken des Fahrers geeignete Kalibrierungen. Falls der Fahrer das Gaspedal 30 über eine gegebene Zeitspanne hinweg aggressiv bzw. dynamisch betätigt, implementiert der Controller 12 Fahrzeugkalibrierungen, die mit Modus 1 verträglich sind. Falls das Gaspedal 30 weniger aggressiv betätigt wird, implementiert der Controller 12 entsprechend weniger aggressive Kalibrierungen. Die jeweiligen Modi, auf die zusammengefasst als Fahrzeugmodusdaten verwiesen wird, entsprechen Steuerungsdaten für den Fahrzeugantriebsstrang, die mit dem Getriebe 60, der Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung 58, dem ETC 26 und dem Gaspedalsensor 40 verbunden sind.

In 5 ist ein Verfahren zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs für ein Fahrzeug mit 4 Antriebsmodi gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und als Ganzes mit einer Bezugsziffer 100 gekennzeichnet. Die Steuerung beginnt mit Schritt 110. In Schritt 112 bestimmt die Steuerung, ob das Fahrzeug in Betrieb ist. Falls das Fahrzeug in Betrieb ist, kommuniziert der Controller 12 mit der Modusauswahl 62, um in Schritt 116 den aktuellen Antriebsmodus zu erhalten. Falls das Fahrzeug nicht in Betrieb ist, endet die Steuerung in Schritt 114. In Schritt 118 wird dem Bediener des Fahrzeugs durch die Modusanzeige 64 der aktuelle Modus angezeigt. In Schritt 122 bestimmt die Steuerung, ob der aktuelle Antriebsmodus auf 1 eingestellt ist. Falls nicht, bestimmt die Steuerung in Schritt 132, ob der aktuelle Antriebsmodus auf 2 eingestellt ist. Falls der aktuelle Antriebsmodus auf 1 eingestellt ist, nutzt der Controller 12 in Schritt 126 Modus 1 zugeordnete Fahrzeugmodusdaten. Falls der aktuelle Antriebsmodus auf 2 eingestellt ist, nutzt die Steuerung in Schritt 136 Modus 2 zugeordnete Fahrzeugmodusdaten. Falls der aktuelle Antriebsmodus nicht auf 2 eingestellt ist, bestimmt in Schritt 142 die Steuerung, ob der aktuelle Antriebsmodus auf 3 eingestellt ist. Falls nicht, bestimmt in Schritt 152 die Steuerung, ob der aktuelle Antriebsmodus auf 4 eingestellt ist. Falls der aktuelle Antriebsmodus auf 3 eingestellt ist, nutzt die Steuerung in Schritt 146 Modus 3 zugeordnete Fahrzeugmodusdaten. Falls der aktuelle Antriebsmodus auf 4 eingestellt ist, nutzt in Schritt 156 die Steuerung Modus 4 zugeordnete Fahrzeugmodusdaten. Falls die Steuerung bestimmt, dass der aktuelle Antriebmodus nicht auf 4 eingestellt ist, führt die Steuerung eine Schleife zu Schritt 114 aus. Die kontinuierliche Schleife erlaubt dem Fahrer, während des Fahrzeugbetriebs Modi umzuschalten.

Unter Bezugsnahme auf 6 werden Drosselstellungsverläufe gemäß den beispielhaften Fahrzeugmodusdaten ausführlicher beschrieben. Im Allgemeinen entspricht ein auf Modus 1 eingestelltes Fahrzeug für eine gegebene Pedalstellung einer vergrößerten bzw. erweiterten Drosselstellung verglichen mit den weniger dynamischen Modi 2 bis 4. Außerdem reichen für die gleiche Pedalstellung die Modi 2 bis 4 von einer vergrößerten bzw. erweiterten bis zu einer verringerten Drosselstellung bis zu einem vorbestimmten Wert (in diesem Fall ein Inch bzw. 2,54 cm). Während der Pedalweg über den vorbestimmten Wert hinaus zunimmt, folgen die Modi 2 bis 4 einer inversen Beziehung in Richtung auf eine Drosselstellung von 100 %. Der Fachmann erkennt, dass die Drosselstellungsverläufe andere Konfigurationen aufweisen können.

Nach 7 bis 10 werden nun Getriebe- und Drehmomentwandlermuster bezüglich der beispielhaften Fahrzeugmodusdaten beschrieben. Als allgemeiner Trend reichen die Modus 1 bis Modus 4 gemäß 7 bis 10 entsprechenden Fahrzeugsmodusdaten vom dynamischsten bis zum am wenigsten dynamischen. Dementsprechend wird bei einer geringeren Drosselstellung eine Anforderung zum Herabschalten vom Controller 12 zum Getriebe 16 für Modus 1 verglichen mit Modus 4 für eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit übermittelt. Ähnlich werden für eine gegebene Drosselstellung Anforderungen zum Hochschalten bei einer erhöhten Geschwindigkeit für Modus 1 verglichen mit Modus 4 übermittelt. Bezüglich Kopplungs- und Lösepläne für den Drehmomentwandler wird eine Anforderung zum Einkuppeln bzw. Koppeln des Drehmomentwandlers in einen dritten Gang für Modus 4 durch eine höhere Drosselstellung bei Fahrzeuggeschwindigkeiten zwischen 56 und 96 km/h (35 und 60 mph) verglichen mit der gleichen Geschwindigkeit im Modus 1 erhalten. Wieder versteht man, dass die beispielhaften Modusdaten so eingerichtet werden können, um alternative Kennlinien zu erzeugen.

Der Fachmann kann nun aus der vorhergehenden Beschreibung erkennen, dass die allgemeinen Lehren der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden können. Obgleich diese Erfindung in Verbindung mit ihren bestimmten Beispielen beschrieben wurde, soll daher der wahre Umfang der Erfindung nicht so beschränkt sein, da dem Fachmann beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche andere Modifikationen ersichtlich werden. Ein Motorsteuerungssystem und -verfahren stellt das Fahrverhalten eines Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Bediener des Fahrzeugs ein. Ein Auswahlschalter enthält mehrere Auswahleinstellungen, die mehreren Antriebsmodi entsprechen. Der Auswahlschalter ist vom Bediener des Fahrzeugs zwischen den mehreren Auswahleinstellungen bewegbar. Ein Controller kommuniziert mit dem Auswahlschalter und beinhaltet mehrere vorbestimmte Antriebseinstellungen entsprechend den mehreren Antriebsmodi. Der Controller nutzt auf der Basis einer vom Bediener des Fahrzeugs gewählten aktuellen Auswahleinstellung vorbestimmte Daten über Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellungsverläufe.


Anspruch[de]
  1. Motorsteuerungssystem zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Bediener des Fahrzeugs, mit:

    einem Getriebe;

    einem Drehmomentwandler;

    einer Drossel;

    einem Auswahlschalter mit mehreren Auswahleinstellungen entsprechend mehreren Antriebsmodi, wobei der Auswahlschalter vom Bediener des Fahrzeugs zwischen den mehreren Auswahleinstellungen bewegbar ist; und

    einem Controller, der mit dem Auswahlschalter kommuniziert und mehrere vorbestimmte Antriebseinstellungen entsprechend den mehreren Antriebsmodi beinhaltet;

    wobei der Controller auf der Basis einer vom Bediener des Fahrzeugs gewählten aktuellen Auswahleinstellung vorbestimmte Daten über Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellungsverläufe nutzt.
  2. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Modusanzeige, die für den Bediener des Fahrzeugs eine optische Bestätigung der aktuellen Auswahleinstellung liefert.
  3. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswahlschalter ein elektrisch betätigter Schalter ist.
  4. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswahlschalter ein Kippschalter ist.
  5. Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Auswahleinstellungen eine Einstelloption beinhalten, wodurch der Controller auf der Basis von Eingabemustern des Fahrers zur Drossel vorbestimmte Daten über Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellungsverläufe nutzt.
  6. Verfahren zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Bediener eines Fahrzeugs für ein Fahrzeug mit einer Drossel, einem Getriebe und einem Drehmomentwandler, wobei das Verfahren umfasst:

    Vorsehen einer Auswahl mit mehreren Einstellungen für das Fahrverhalten entsprechend mehreren Modi des Fahrverhaltens;

    Bestimmen einer aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens auf der Basis der Auswahl;

    Nutzen vorbestimmter Daten über Getriebeschaltpunkte für das Getriebe auf der Basis der aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens;

    Nutzen vorbestimmter Daten über den Drehmomentwandlerschlupf für den Drehmomentwandler auf der Basis der aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens; und

    Nutzen vorbestimmter Daten über den Drosselstellungsverlauf auf der Basis der aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Anzeigen, dem Bediener eines Fahrzeugs, der aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Modi des Fahrverhaltens verschiedenen Graden einer Fahrzeugbeschleunigung entsprechen.
  9. Verfahren zum Einstellen des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs auf der Basis einer Eingabe von einem Bediener eines Fahrzeugs für ein Fahrzeug mit einer Drossel, einem Getriebe und einem Drehmomentwandler, wobei das Verfahren umfasst:

    Vorsehen einer Auswahl mit mehreren Einstellungen des Fahrverhaltens entsprechend mehreren Modi des Fahrverhaltens;

    Bestimmen einer aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens auf der Basis der Auswahlvorrichtung; und

    Nutzen vorbestimmter Daten über Getriebeschaltpunkte, Drehmomentwandlerschlupf und Drosselstellung auf der Basis der aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens;

    wobei die mehreren Modi eines Fahrverhaltens verschiedenen Graden einer Fahrzeugbeschleunigung entsprechen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Anzeigen, dem Bediener eines Fahrzeugs, der aktuellen Einstellung des Fahrverhaltens.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com