DE10063699A1 - Verfahren zur Erkennung ob und welcher Gang eines Kraftfahrzeugs nach einem Gangwechsel eingelegt ist - Google Patents

Abstract

Zur Erkennung ob und welcher Gang eines Kraftfahrzeugs nach einem Gangwechsel eingelegt ist, werden zumindest die Motorlast und die Motordrehzahl bestimmt und miteinander verknüpft.

Description

Für eine optimale Funktionsweise eines Verbrennungsmotors ei­ nes Kraftfahrzeugs sollten die Betriebsparameter des Motors, wie z. B. die Menge an Kraftstoff im Luft/Kraftstoffgemisch im Brennraum oder der Zündwinkel, an die aktuellen Betriebs­ bedingungen des Fahrzeugs angepasst sein. Zu den Betriebsbe­ dingungen zählen z. B. die Temperatur des Motors, das vom Fahrer durch Betätigung des Gaspedals angeforderte Drehmo­ ment, die Motorlast, die Fahrzeuggeschwindigkeit und der ein­ gelegte Gang. Die Anpassung der Betriebsparameter erfolgt durch eine Motorsteuerung, der Daten bereitgestellt werden, die die Betriebsbedingungen wiedergeben.

Zur Bereitstellung solcher Daten sollte u. a. ermittelt wer­ den, ob ein Gang des Kraftfahrzeugs eingelegt ist, d. h. ob ein Kraftschluss zwischen dem Verbrennungsmotor und einem An­ triebsstrang des Kraftfahrzeugs vorliegt, und welcher Gang eingelegt ist. Dazu werden bisher die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt und daraus der Quotient ge­ bildet. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann z. B. aus der Rad­ drehzahl bestimmt werden. Der Quotient wird anschließend mit tabellarisch abgelegten Werten verglichen. Liegt der Quotient in einem für eine bestimmte Gangstufe charakteristischen Be­ reich, so wird angenommen, dass diese Gangstufe eingelegt ist. Zusätzlich kann die Motorsteuerung anhand eines Kupp­ lungsschaltersignals, das die Betätigung des Kupplungspedals anzeigt, erkennen, wann ein Gangwechsel, d. h. ein Wechsel von einem Gang bzw. Leerlauf in einen anderen Gang bzw. Leer­ lauf, stattfindet, da in der Regel beim Gangwechsel das Kupp­ lungspedal betätigt wird.

Das bekannte Verfahren zur Erkennung ob und welcher Gang ein­ gelegt ist, ist insbesondere unmittelbar nach einem Gangwechsel mangelhaft. Beispielsweise beim Wechseln von einem Gang in den Leerlauf während der Fahrt wird durch das bekannte Verfahren irrtümlich eine eingelegte Gangstufe erkannt, da noch einige Zeit nach dem Gangwechsel der aktuelle Quotient aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl in einem für einen Gang gültigen Bereich fällt. Die Erkennung des einge­ legten Gangs ist also fehlerbehaftet.

Wird während der Fahrt der Gang gewechselt, ändert sich der Quotient aus Geschwindigkeit und Motordrehzahl eine Zeit lang, bis der Quotient sich in dem für den eingelegten Gang gültigen Bereich befindet. Dasselbe gilt für den Anfahrvor­ gang des Kraftfahrzeugs. Es dauert also einige Zeit, bis die Motorsteuerung anhand des bekannten Verfahrens erkennt, wel­ cher Gang eingelegt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung, ob und welcher Gang eines Kraftfahrzeugs nach ei­ nem Gangwechsel eingelegt ist, anzugeben, das im Vergleich zum Stand der Technik genauer und schneller ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Erkennung ob und welcher Gang eines Kraftfahrzeugs nach einem Gangwechsel eingelegt ist, bei dem zur Erkennung zumindest die Motorlast und die Motordrehzahl bestimmt und miteinander verknüpft wer­ den.

Durch das Verknüpfen der Systemgrößen "Motorlast" und "Motor­ drehzahl" ist es möglich, auch unmittelbar nach einem Gang­ wechsel schnell und mit großer Genauigkeit zu erkennen, ob und welcher Gang eingelegt ist, was im Folgenden erläutert wird.

Wenn beispielsweise die Motordrehzahl beginnend bei kleinen Werten, d. h. Werten in der Nähe des Leerlaufniveaus, ansteigt und zugleich keine Motorlast vorliegt, wird angenommen, dass ein Gang eingelegt wurde, d. h. ein Kraftschluss zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Antriebsstrang vorliegt. Solche Be­ triebsbedingungen liegen beispielsweise vor, wenn während der Fahrt ein Gangwechsel zwischen zwei Gängen durchgeführt wird. Zunächst wird ausgekuppelt, so dass die Motordrehzahl auf ei­ nen kleinen Wert, z. B. Leerlaufniveau, sinkt. Anschließend wird in den neuen Gang eingekuppelt, so dass die Motordreh­ zahl beginnend beim kleinen Wert steil ansteigt. Da sich je­ doch das Fahrzeug in Fahrt befindet, liegt zunächst keine Mo­ torlast vor. Erst wenn durch entsprechende Betätigung des Gaspedals mit dem neuen Gang die für die Fahrzeuggeschwindig­ keit erforderliche Motordrehzahl erreicht ist, steigt die Mo­ torlast an. Das Einlegen des Ganges wird nicht erst dann festgestellt, wenn die dem Gang und der Fahrzeuggeschwindig­ keit entsprechende Motordrehzahl erreicht ist, sondern unmit­ telbar nach dem Gangwechsel.

Welcher Gang nach dem Gangwechsel eingelegt wurde, wird bei­ spielsweise bestimmt, indem die zeitliche Änderung des Ver­ hältnisses der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Motordrehzahl be­ stimmt wird und hieraus mittels einer Extrapolation der Gang bestimmt wird. Noch bevor ein stabiles Verhältnis von Fahr­ zeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl vorliegt, wird also der Gang durch eine Art Abschätzung bestimmt. Sollte sich nach Einstellung eines stabilen Verhältnisses von Fahrzeugge­ schwindigkeit und Motordrehzahl herausstellen, dass der ange­ nommene Gang nicht dem Gang entspricht, der durch das Ver­ hältnis von Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl ermit­ telt wird, so wird zu diesem Zeitpunkt die Annahme korri­ giert.

Wenn die Motordrehzahl im Wesentlichen konstant bleibt und die Motorlast ansteigt, kann angenommen werden, dass ein Gang eingelegt wurde. Solche Betriebsbedingungen liegen beispiels­ weise beim Anfahren des Kraftfahrzeugs vor, und damit nach einem Gangwechsel zwischen Leerlauf und einem Gang.

Zur Erhöhung der Genauigkeit des Verfahrens ist es vorteil­ haft, wenn das Einlegen eines Ganges nach einem Gangwechsel zwischen Leerlauf und einem Gang erkannt wird, wenn die Mo­ tordrehzahl im Wesentlichen konstant bleibt, die Motorlast ansteigt und zusätzlich zu Beginn des Anstiegs der Motorlast keine angetriebenen Aggregate des Kraftfahrzeugs, wie z. B. eine Klimaanlage oder eine elektrisch angetriebene Servopum­ pe, eingeschaltet wurden. Dadurch wird vermieden, dass irr­ tümlich das Einlegen eines Ganges angenommen wird, wenn der Anstieg der Motorlast nicht aufgrund des Einkuppelvorgangs, sondern aufgrund des Einschaltens von Aggregaten erfolgt.

Alternativ kann überprüft werden, ob die Fahrzeuggeschwindig­ keit kleiner als ein Schwellwert, z. B. 2 km/h, ist, um einen Anfahrvorgang von einem Einschalten von Aggregaten zu unter­ scheiden.

Der unter solchen Betriebsbedingungen eingelegte Gang wird bestimmt, indem die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird und für den Fall, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellwert ist, angenommen wird, dass der kleinste Gang eingelegt ist. Der Schwellwert beträgt beispielsweise 2 km/h.

Wenn die Motordrehzahl auf Leerlaufniveau ist und keine Mo­ torlast vorliegt, kann angenommen werden, dass Leerlauf vor­ liegt, d. h., daß kein Gang eingelegt ist. Dies ist beispiels­ weise der Fall, wenn während der Fahrt von einem Gang in den Leerlauf gewechselt wird, d. h. beim Ausrollen. Durch dieses Verfahren wird vermieden, dass aufgrund einer hohen Fahrzeug­ geschwindigkeit irrtümlich angenommen wird, dass aufgrund des hohen Quotienten aus Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordreh­ zahl ein Gang eingelegt ist.

Zur Erhöhung der Genauigkeit des Verfahrens ist es vorteil­ haft, wenn zusätzlich zu der Bedingung, dass keine Motorlast vorliegt und die Motordrehzahl auf Leerlaufniveau ist, für die Erkennung des Leerlaufs geprüft wird, ob das Gaspedal nicht betätigt wird.

Ein Kupplungsschaltersignal zu Erkennung eines Gangwechsels ist nicht erforderlich.

Claims (9)

1. Verfahren zur Erkennung ob und welcher Gang eines Kraft­ fahrzeugs nach einem Gangwechsel eingelegt ist bei dem zur Erkennung zumindest die Motorlast und die Mo­ tordrehzahl bestimmt und miteinander verknüpft werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Einlegen eines Ganges nach einem Gangwechsel zwischen zwei Gängen erkannt wird, wenn die Motordrehzahl beginnend bei einem kleinen Wert ansteigt und zugleich kei­ ne Motorlast vorliegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der eingelegte Gang nach einem Gangwechsel zwischen zwei Gängen bestimmt wird, indem die zeitliche Änderung des Verhältnisses der Fahrzeuggeschwindigkeit zur Motordrehzahl bestimmt wird, und hieraus mittels einer Extrapolation der Gang bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Einlegen eines Ganges nach einem Gangwechsel zwischen Leerlauf und einem Gang erkannt wird, wenn die Mo­ tordrehzahl im wesentlichen konstant bleibt und die Motor­ last ansteigt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Einlegen eines Ganges nach einem Gangwechsel zwischen Leerlauf und einem Gang erkannt wird, wenn die Mo­ tordrehzahl im wesentlichen konstant bleibt, die Motorlast ansteigt und zu Beginn des Anstiegs der Motorlast keine an­ getriebenen Aggregate des Kraftfahrzeugs eingeschaltet wur­ den.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Einlegen eines Ganges nach einem Gangwechsel zwischen Leerlauf und einem Gang erkannt wird, wenn die Motordrehzahl im wesentlichen konstant bleibt, die Motorlast ansteigt und die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellwert ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem der eingelegte Gang nach einem Gangwechsel zwischen Leerlauf und einem Gang bestimmt wird, indem die Fahrzeug­ geschwindigkeit bestimmt wird und für den Fall, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als ein Schwellwert ist, angenommen wird, daß der kleinste Gang eingelegt ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem Leerlauf erkannt wird, wenn die Motordrehzahl auf Leerlaufniveau ist und keine Motorlast vorliegt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Leerlauf erkannt wird, wenn die Motordrehzahl auf Leerlaufniveau ist, keine Motorlast vorliegt und das Gaspe­ dal nicht betätigt wird.