DE102004047233A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Fahrleistung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Fahrleistung, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Antriebseinheit (36), mindestens einem der Antriebseinheit (36) zugeordneten ersten Steuergerät (34), einer Eingabevorrichtung (32), einer Bremseinheit (10) sowie mindestens einem der Bremseinheit (10) zugeordneten zweiten Steuergerät (14), wobei ein erster Leistungssollwert (P¶soll1¶) durch den Fahrer mit Hilfe der Eingabevorrichtung (32) eingebbar, dem Steuergerät (34) der Antriebseinheit (36) zuführbar und von der Antriebseinheit (36) in Antriebsleistung umsetzbar ist und die Antriebsleistung des Weiteren über einen Antriebsstrang (35) sowie ein Fahrwerk (23) in Fahrleistung umsetzbar ist, wobei durch das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) ein zweiter Leistungssollwert (P¶soll2¶) vorgebbar, der Antriebseinheit (36) zuführbar und von der Antriebseinheit (36) in Antriebsleistung umsetzbar ist und die aus der positiven Differenz (P¶soll2¶-P¶soll1¶) der beiden Leistungssollwerte resultierende Fahrleistung von der Bremseinheit (10) durch einen Bremseingriff, welcher durch das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) auslösbar ist, mindestens teilweise kompensierbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Fahrleistung, insbesondere von Kraftfahrzeugen.
  • In der Kraftfahrzeugtechnik sind in den letzten Jahren insbesondere Maßnahmen zur Unterstützung des Fahrers durch elektronische Hilfsmittel, insbesondere im Bereich der Motorsteuerung sowie des Fahrzeugbremssystems üblich geworden. Bekannte Fahrzeuge umfassen dabei neben einer üblichen Antriebseinheit, wie beispielsweise einem Verbrennungsmotor, ein der Antriebseinheit zugeordnetes Steuergerät, das beispielsweise als Motorsteuergerät ausgeführt ist. Dieses Motorsteuergerät verarbeitet üblicherweise ein Signal, welches ihm vom Fahrer entsprechend seinem Fahrwunsch über eine dafür geeignete Eingabevorrichtung, wie beispielsweise ein Gaspedal, vorgegeben wird. Der Fahrer übermittelt dem Motorsteuergerät auf diese Weise einen ersten Leistungssollwert, welcher dem Wunsch des Fahrers nach Bereitstellung von Antriebsleistung durch die Antriebseinheit entspricht, welche wiederum vom Fahrzeug in Fahrleistung umgesetzt werden soll. Dieser Leistungssollwert wird dann üblicherweise vom Motorsteuergerät der Antriebseinheit zugeführt und von dieser dann dort, z.B. mittels eines Kraftstoffverbrennungsprozesses, in Antriebsleistung umgesetzt. Diese Antriebsleistung wird dann üblicherweise über einen Antriebsstrang, der neben dem Motor beispielsweise noch eine Kupplung und ein Getriebe beinhalten kann, sowie über ein Fahrwerk vom Fahrzeug in Fahrleistung umgesetzt. Außerdem beinhalten bekannte Fahrzeuge häufig elektronische Bremsassistenzsysteme, bei welchen einer Bremseinheit ein elektronisches Steuergerät zugeordnet ist, über welches die Bremseinheit mit einem Stellsignal beaufschlagbar ist. Ein solches Steuergerät kann insbesondere Gefahrensituationen im Fahrbetrieb anhand von Messwerten erkennen und dann dem Fahrer mittels eines elektronisch gesteuerten Bremseingriffs zusätzliche Hilfestellung zur sicheren Bewältigung der Situation leisten.
  • Des Weiteren ist bekannt, dass Abgase von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren diverse umweltschädliche Stoffe enthalten, wie beispielsweise Kohlenmonoxid, Stickoxide und unverbrannte Kohlenwasserstoffe. Für einen möglichst umweltfreundlichen Betrieb von Kraftfahrzeugen ist es daher heutzutage üblich – insbesondere bei Fahrzeugen mit Otto-Motoren – zur Reduktion der Abgasemission geregelte Katalysatoren einzusetzen. Diese können den Ausstoß von Schadstoffen nach der Kraftstoffverbrennung um über 90% vermindern. Da ein Katalysator zur optimalen Funktion besondere Betriebsbedingungen insbesondere hinsichtlich der Abgastemperatur und der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemischs – bzw. der daraus entstehenden Abgasqualität – benötigt, benutzen bekannte Kraftfahrzeuge üblicherweise eine elekt ronische Motorregelung, um u.a. eine für den Betrieb des Katalysators optimale Verbrennung zu ermöglichen. Dies wird bekanntermaßen ebenfalls unter Zuhilfenahme des der Antriebseinheit zugeordneten Steuergeräts bewerkstelligt. Dieses Steuergerät ist in der Lage, neben der bereits erwähnten Funktion, den Wunsch des Fahrers nach Fahrleistung an die Antriebseinheit weiterzugeben, ein Signal, welches vom Katalysator bzw. der zugehörigen Lambdasonde bei der Messung von Temperatur und Qualität der zu verarbeitenden Abgase generiert wird, zu verarbeiten. Dabei vergleicht es dieses Signal mit einem Temperatur- bzw. Abgasemissionssollwert und regelt nachfolgend die Motorleistung entsprechend, beispielsweise durch Veränderung der Leerlaufdrehzahl, um z.B. hinsichtlich Temperatur und Abgaszusammensetzung den optimalen Arbeitspunkt des Abgaskatalysators zu erreichen und somit den größtmöglichen Wirkungsgrad des Abgasreinigungssystems zu erzielen.
  • Ein problematisches Szenario ergibt sich hieraus insbesondere bei einem Kaltstart des Motors, da ein üblicher Abgaskatalysator erst ab einer Temperatur von ca. 450°C wirkungsvoll zu arbeiten beginnt und vor Erreichen seiner optimalen Betriebstemperatur kaum abgasemissionsreduzierende Wirkung entfaltet. Dieses Problem wird vom Stand der Technik in bekannter Weise gelöst, indem vor Fahrtbeginn zunächst über das Motorsteuergerät die Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit erhöht wird, um mittels einer höheren Motorleistung im Leerlauf zusätzliche Wärme über das Abgas abzugeben und somit den Katalysator „aufzuheizen". Dieses so genannte „Kat-Heizen" hat zur Folge, dass der Katalysator schnell seine optimale Betriebstemperatur erreicht und möglichst bei Fahrtbeginn bereits in effektiver Weise zur Abgasemissionsreduktion beitragen kann.
  • Häufig kommt es jedoch vor, dass vor Fahrtbeginn trotz des begonnenen Vorheizens des Katalysators dieser noch nicht die erwünschte Betriebstemperatur erreicht hat, der Fahrer aber dennoch unverzüglich losfahren möchte und dementsprechend sofort nach dem Starten des Motors einen Gang einlegt und das Gaspedal betätigt. In diesem Falle wird gemäß dem Stande der Technik das Motorsteuergerät den Wunsch des Fahrers vorrangig behandeln und die begonnene Phase des Vorheizens des Katalysators abbrechen. Damit wird dann das Steuergerät die erwünschte Leistung der Antriebseinheit nicht mehr von der optimalen Betriebstemperatur des Katalysators oder dem Abgasemissionsoptimum abhängig machen, sondern ausschließlich vom Wunsch des Fahrers nach Fahrleistung. Wäre dies nicht der Fall, so könnte beispielsweise eine erhöhte Drehzahl aufgrund des „Kat-Heizens" dazu führen, dass das Fahrzeug zu schnell losfährt, ein entsprechend schwieriges Anfahrverhalten zeigt oder sogar im schlimmsten Falle vom Fahrer nicht mehr kontrollierbare Bewegungen ausführt. Zwar wird ein ausreichendes Aufheizen des Katalysator zweifelsohne auch im Fahrbetrieb irgendwann erreicht sein, jedoch sind insbesondere bei sehr langsamer Fahrt Konstellationen denkbar, in denen weder die Betriebstemperatur des Katalysators genauso schnell erreicht wird, wie bei einer durch das Motorsteu ergerät erhöhten Drehzahl, noch die Antriebseinheit hinsichtlich ihrer Abgasemission an ihrem optimalen Betriebspunkt arbeitet. Das bedeutet, dass häufig zwischen dem Wunsch des Fahrers nach Fahrleistung und den Abgasemissionsszenarien, die durch die Funktionsweise der Antriebseinheit und ihrer Hilfsmittel, wie beispielsweise dem Abgaskatalysator, vorgegeben werden, ein Konfliktpotenzial auftritt, welches bislang von den üblichen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Motorsteuerung und/oder -Regelung noch nicht befriedigend gelöst wird.
    •
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Regelung und/oder Steuerung der vom Fahrzeug über die Antriebseinheit umgesetzten Fahrleistung zu schaffen, wobei insbesondere vor und während des Fahrtbeginns sowie bei langsamer Fahrt kein Konflikt zwischen dem vom Fahrer vorgegebenen Wunsch nach Fahrleistung und der vom Motorsteuergerät auf Basis des optimalen Abgasemissionsszenarios ermittelten Antriebsleistung entsteht.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich erfindungsgemäß durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 15. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass durch einen zusätzlichen Bremseingriff, der durch ein der Bremseinheit zugeordnetes Steuergerät ausgelöst wird, eine teilweise Unabhängigkeit der Motorsteuerung vom Fahrenwunsch erreicht werden kann. Dies wird erfindungsgemäß gelöst, indem eine möglicherweise gegenüber dem Fahrerwunsch vorhandene überschüssige Fahrleistung, die aus einer von einem Steuergerät, welches der Antriebseinheit zugeordnet und bevorzugt als Motorsteuergerät ausgeführt ist, ausgelösten höheren Drehzahl und damit einer höheren Antriebsleistung der Antriebseinheit resultiert, mit Hilfe der Fahrzeugbremse kompensiert wird. Dies wird erreicht, indem vom Motorsteuergerät ein zweiter Leistungssollwert Psoll 2 vorgegeben wird, welcher der Antriebseinheit zugeführt wird und von dieser in Antriebsleistung umgesetzt wird. Dann wird der vom Fahrer mit Hilfe der Eingabevorrichtung an das Motorsteuergerät übermittelte erste Leistungssollwert Psoll 1 mit dem zweiten Leistungssollwert Psoll 2 verglichen und von diesem durch Bildung einer Differenz abgezogen. Die aus der Differenz (Psoll 2 – Psoll 1) der beiden am Motorsteuergerät vorliegenden Leistungssollwerte resultierende überschüssige Fahrleistung wird nun ermittelt und schließlich am Fahrzeug kompensiert, damit vom Fahrzeug lediglich die dem Fahrerwunsch entsprechende Antriebsleistung in Fahrleistung umgesetzt wird und nicht die vom Motorsteuergerät auf Basis des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 ermittelte Antriebsleistung. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass bei Vorliegen eines solchen Fahrleistungsüberschusses das der Bremseinheit zugeordnete Steuergerät einen Bremseingriff am Fahrzeug einleitet, welcher hinsichtlich der Höhe der Brems leistung vorzugsweise genau dem Fahrleistungsüberschuss entspricht, der sich aus der Differenz der beiden Leistungssollwerte (Psoll 2 – Psoll 1) ergibt. Dabei ist zu beachten, dass ein solches Eingreifen lediglich notwendig ist, wenn der vom Motorsteuergerät vorgegebene Leistungssollwert Psoll 2 größer ist, als der vom Fahrer vorgegebene Leistungssollwert Psoll 1 und die Differenz (Psoll 2 – Psoll 1) somit positiv ist. Ist die Differenz negativ, so ist kein Eingreifen des Bremssystems notwendig, da dann ohnehin der vom Fahrer vorgegebene Leistungssollwert über dem vom Motorsteuergerät vorgegebenen liegt und in diesem Falle dann ohne nachteilige Auswirkungen und somit ohne notwendige Kompensation direkt in Fahrleistung umgesetzt werden kann. Das erfindungsgemäße Vorgehen bietet den Vorteil, dass auf diese Weise ein zusätzlicher Freiheitsgrad für das Motorenmanagement, insbesondere hinsichtlich der Abgasemissionsproblematik, gewonnen wird und die Steuerung der Antriebseinheit zumindest teilweise unabhängig vom Fahrerwunsch nach Fahrleistung betrieben werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der zweite Leistungssollwert Psoll 2 aus der für das optimale Aufheizen des Katalysators benötigten Leistung und/oder aus der für das optimale Aufladen des Bordstromnetzes benötigten Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit ermittelbar. Das Aufladen des Bordstromnetzes kann dabei beispielsweise über die Lichtmaschine des Fahrzeugs erfolgen. Dieser Anwendungsfall stellt neben der bereits beschriebenen Abgasemissionsproblematik eine weitere Konstellation dar, in welcher die auf der vom Fahrer vorgegebenen Antriebsleistung beruhende Drehzahl insbesondere vor Fahrtbeginn oder bei langsamer Fahrt im Teillastbetrieb unter Umständen nicht das optimale Resultat hinsichtlich der Aufladung des Bordstromnetzes bringen würde. Dieses Problem wird jedoch vom Gegenstand der Erfindung ebenfalls in vorteilhafter Weise gelöst, da auch in diesem Falle die Motorsteuerung hinsichtlich der optimalen Aufladedrehzahl einen zusätzlichen Freiheitsgrad gewinnt.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 herangezogenen Faktoren unterschiedlich stark gewichtbar. Somit ist dann für den Leistungssollwert Psoll 2 ein Zwischenwert aus beiden Faktoren, nämlich dem Abgasemissionsoptimum und dem Bordstromnetzaufladungsoptimum, ermittelbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist bei fehlender Eingabe des ersten Leistungssollwerts Psoll 1 durch den Fahrer während des Fahrzeugstillstandes ein vorhandener positiver Fahrleistungsüberschuss des Fahrzeugs von der Bremseinheit durch einen vom zweiten Steuergerät ausgelösten Bremseingriff vollständig kompensierbar. Dies hat den Vorteil, dass insbesondere bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben ein unerwünschtes Bewegen des Fahrzeugs vor dem eigentlichen Fahrtbeginn in jedem Falle durch ausreichend starkes Beaufschlagen der Fahrzeugbremse ausgeschlossen wird, ohne dass der Fahrer selbst die Bremse zusätzlich aktiv betätigen muss.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist bei fehlender Eingabe des ersten Leistungssollwerts Psoll 1 durch den Fahrer im Fahrbetrieb Psoll 1 eine Leerlaufleistung der Antriebseinheit. Unter einer Leerlaufleistung ist dabei diejenige Leistung zu verstehen, die die Antriebseinheit normalerweise im Leerlauf umsetzt, ohne dass eine zusätzliche Betätigung der Eingabevorrichtung durch den Fahrer erfolgt und ohne dass eine zusätzliche Leistung vom Motorsteuergerät zur Abgasemissions- oder zur Bordstromaufladungsoptimierung abgerufen wird. Dies bietet den Vorteil, dass beispielsweise für den Fall einer durch den Fahrer im Fahrbetrieb gewünschten Benutzung der Motorbremse zum Zwecke der maßvollen Geschwindigkeitsreduktion trotz fehlender Betätigung des Gaspedals im Fahrbetrieb der Leistungssollwerts Psoll 1 nicht gleich Null wird. Andernfalls würde durch die Bremseinheit eine Kompensation des Leistungssollwerts Psoll 2 auf ein Leistungsniveau von Null – und somit eine Vollbremsung – erfolgen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist während einer Änderung des Last-Schub-Übergangs für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 derjenige Lastpunkt der Antriebseinheit zugrunde legbar, bei welchem ein Abgasemissionsoptimum erreicht wird. Allerdings sind hierfür neben dem Abgasemissionsoptimum auch weitere Parameter denkbar, welche beim Last-Schub-Übergang berücksichtigbar sind. Dies kann beispielsweise der Fahrkomfort sein und/oder die von einer Momentenregelung ermittelten Messgrößen. Änderungen des Last-Schub-Übergangs treten beispielsweise im Fahrbetrieb während Schalt- und Kuppelvorgängen auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist während eines Teillastbetriebs der Antriebseinheit für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 derjenige Lastpunkt der Antriebseinheit zugrunde legbar, bei welchem ein Abgasemissionsoptimum erreicht wird. Unter Teillastbetrieb ist dabei derjenige Betriebszustand zu verstehen, in welchem sich die Antriebseinheit weder im Leerlauf befindet noch unter größtmöglicher Kraftstoffzufuhr betrieben wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist mit Hilfe einer Zeitsteuerung die Eingriffsdauer der Vorrichtung und/oder des Verfahrens zeitlich begrenzbar. Dies hat zum Vorteil, dass im Fahrbetrieb der Bremsenverschleiß aufgrund zu langer und zu häufiger Bremseingriffe zur Kompensation von überschüssiger Fahrleistung auf ein akzeptables Minimum reduziert werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die Eingabevorrichtung und das der Antriebseinheit zugeordnete erste Steuergerät mechanisch entkoppelt. Dabei ist es denkbar, dass die Eingabevorrichtung beispielsweise als Gaspedal, aber auch als Gasdrehgriff oder als Gashebel ausgeführt ist. Prinzipiell ist jedoch auch jeder andere Mechanismus zur Betätigung der Kraftstoffzufuhr einer Antriebseinheit durch einen Fahrer denkbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist eine der Bremseinheit zur Vorgabe einer Bremssollleistung durch den Fahrer zugeordnete Eingabevorrichtung von der Bremseinheit mechanisch entkoppelt. Dabei ist es denkbar, dass die Eingabevorrichtung beispielsweise als Bremspedal, aber auch als Bremsgriff, Bremsknopf oder als Bremshebel ausgeführt ist. Prinzipiell ist jedoch auch jeder andere Mechanismus zur Betätigung einer Bremseinheit durch einen Fahrer denkbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird durch eine Zusatzbremseinheit ein zusätzliches Bremsmoment aufgebracht. Dabei wird die Bremseinheit durch eine Zusatzbremseinheit ergänzt, welche entweder durch ein Steuergerät beaufschlagbar ist oder welcher eine Eingabevorrichtung zur Vorgabe einer Bremssollleistung durch den Fahrer zugeordnet sein kann, wobei die Eingabevorrichtung von der Zusatzbremseinheit mechanisch entkoppelt sein kann. Dabei ist es denkbar, dass die Eingabevorrichtung beispielsweise als Bremspedal, aber auch als Bremsgriff, Bremsknopf oder als Bremshebel ausgeführt ist. Prinzipiell ist jedoch auch jeder andere Mechanismus zur Betätigung einer Bremseinheit durch einen Fahrer denkbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind das der Antriebseinheit zugeordnete erste Steuergerät und das der Bremseinheit zugeordnete zweite Steuergerät in einer Steuereinheit zusammengefasst.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das der Bremseinheit zugeordnete zweite Steuergerät Teil einer Vorrichtung zur Regulierung der Fahrzeugstabilität. Bei einer solchen Vorrichtung handelt es sich bevorzugt um ein auf elektronischer Basis operierendes System, welches im Fahrbetrieb anhand von ermittelten Messwerten die Fahrzeugräder fahrsituationsabhängig zur Erhaltung der Fahrzeugstabilität in Gefahrensituationen einzeln und temporär bremst. Es sind hierfür jedoch auch alle anderen Arten von Bremsassistenzsystemen denkbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Vorrichtung und/oder dem Verfahren für den Fahrbetrieb eine Grenzgeschwindigkeit fahrsituationsabhängig oder vom Fahrer vorgebbar, wobei bei Fahrzeuggeschwindigkeiten oberhalb der Grenzgeschwindigkeit die Vorrichtung und/oder das Verfahren, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Sensors, deaktivierbar ist.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt
  • 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Fahrzeugleistung.
  • Im in 1 schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Fahrzeugleistung dargestellt, die sich aus einer Antriebseinheit 36, einem der Antriebseinheit 36 zugeordneten Steuergerät 34, einer Bremseinheit 10 sowie einem der Bremseinheit 10 zugeordneten Steuergerät 14 zusammensetzt. Dabei ist die Antriebseinheit 36 als Verbrennungsmotor und das der Antriebseinheit 36 zugeordnete Steuergerät 34 als Motorsteuergerät ausgeführt. Das der Bremseinheit 10 zugeordnete Steuergerät 14 ist in der Lage, einen Bremsleistungssollwert zu verarbeiten, welcher ihm vom Fahrer entsprechend seinem Bremswunsch mittels einer Eingabevorrichtung 12 vorgegeben wird. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingabevorrichtung 12 als elektronisches Bremspedal ausgebildet und vom Steuergerät 14 mechanisch entkoppelt. Das der Antriebseinheit 36 zugeordnete Steuergerät 34 ist in der Lage, einen Leistungssollwert zu verarbeiten, welcher ihm vom Fahrer entsprechend seinem Fahrwunsch mittels einer Eingabevorrichtung 32 vorgegeben wird. Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingabevorrichtung 32 als elektronisches Gaspedal ausgebildet und vom Steuergerät 34 mechanisch entkoppelt. Der mit Hilfe der Eingabevorrichtung 32 eingebbare Leistungssollwert Psoll 1 entspricht dabei dem Wunsch des Fahrers nach Bereitstellung von Antriebsleistung durch die Antriebseinheit 36, welche wiederum vom Fahrzeug in Fahrleistung umgesetzt werden soll. Der Leistungssollwert Psoll 1 kann dann vom Steuergerät 34 der Antriebseinheit 36 zugeführt und dort mittels eines Kraftstoffverbrennungsprozesses in Antriebsleistung umgesetzt werden. Diese Antriebsleistung wird dann über einen Antriebsstrang 35, der im in 1 gezeigten Beispiel neben der Antriebseinheit 36 noch ein Getriebe 38, eine Kupplung 39 und eine Antriebswelle 40 umfasst, sowie über ein Fahrwerk 23 in Fahrleistung umgesetzt. Des Weiteren dient das Steuergerät 34 dazu, einen zweiten Leistungssollwert Psoll 2 für die Antriebseinheit 36 zu ermitteln, welcher sich unmittelbar nach Anlassen des Motors aus der für das schnellstmögliche Erreichen der optimalen Betriebstemperatur eines Abgaskatalysators 45 notwendigen Motordrehzahl oder nach dem Erreichen der optimalen Katalysatortemperatur aus der für das optimale Abgasemissionsverhalten der Antriebseinheit 34 notwendigen Motordrehzahl ergibt. Die hierfür benötigte Information über die aktuelle Katalysatortemperatur sowie die Abgaszusammensetzung wird dazu vom Abgaskatalysator 45 an das Steuergerät 34 übermittelt. Liegt beispielsweise unmittelbar nach dem Anlassen der Antriebseinheit 36 die Temperatur des Abgaskatalysators 45 noch unterhalb der optimalen Betriebstemperatur, so wird das Steuergerät 34 die Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit 36 dementsprechend erhöhen, um so mittels einer dem Leistungssollwert Psoll 2 entsprechenden höheren Motorleistung zusätzliche Wärme über das Abgas abzugeben und auf diese Weise den Abgaskatalysator 45 aufzuheizen. Häufig tritt aber nun der Fall ein, dass der Fahrer losfahren möchte, bevor der Abgaskatalysator 45 seine optimale Betriebstemperatur erreicht hat oder der Fahrer im Fahrbetrieb eine geringere Antriebsleistung wünscht, als für das Erreichen des Abgasemissionsoptimums der Antriebseinheit 36 notwendig ist. Wird nun demgemäß vom Fahrer durch Betätigung der Eingabevorrichtung 32 ein seinem Fahrwunsch entsprechender neuer Leistungssollwert Psoll 1 an das Steuergerät 34 übermittelt, so ermittelt das Steuergerät 34 nun die Differenz (Psoll 2 – Psoll 1) aus beiden am Steuergerät 34 vorliegenden Leistungssollwerten und ermittelt die möglicherweise daraus gegenüber dem Fahrerwunsch resultierende überschüssige Fahrleistung. Ist die Differenz positiv, d.h. ist der vom Steuergerät 34 zur Erreichung der optimalen Betriebstemperatur des Abgaskatalysators 45 ermittelte Leistungssollwert Psoll 2 größer als der dem Fahrerwunsch entsprechende Leistungssollwert Psoll 1, so wird zwar nach wie vor der größere Leistungssollwert Psoll 2 von der Antriebseinheit 36 bereitgestellt und über den Antriebsstrang 35 und das Fahrwerk 23 in Fahrleistung umgesetzt, jedoch wird gleichzeitig die gegenüber dem Fahrerwunsch überschüssige Fahrleistung über die jeweils an einem Rad 25 angreifende Radbremse 20 kompensiert. Dies erfolgt dadurch, dass im Falle einer positiven Differenz (Psoll 2 – Psoll 1) das Steuergerät 34 dem der Bremseinheit (10) zugeordneten Steuergerät 14 über eine Vernetzung 15 (beispielsweise in Form eines Bus-Systems) die Information übermittelt, dass am Fahrzeug ein aus der Differenz der beiden Leistungssollwerte (Psoll 1 – Psoll 1) resultierender Überschuss an Fahrleistung zu erwarten ist, welcher über einen Bremseingriff kompensiert werden muss. Das Bremssteuergerät 14 löst dann über die Bremseinheit 10, welche im in 1 gezeigten Beispiel aus einer Hydraulikeinheit 16, einer Hauptbremszylindereinheit 17, Bremsleitungen 19 sowie den Radbremsen 20 besteht, einen Bremseingriff an den Rädern 25 aus, dessen Verzögerungsleistung vorzugsweise genau dem aus der Differenz der beiden Leistungssollwerte (Psoll 2 – Psoll 1) resultierenden Fahrleistungsüberschuss entspricht.

Claims (28)

  1. Vorrichtung zum Steuern und/oder Regeln der Fahrleistung, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Antriebseinheit (36), mindestens einem der Antriebseinheit (36) zugeordneten ersten Steuergerät (34), einer Eingabevorrichtung (32), einer Bremseinheit (10) sowie mindestens einem der Bremseinheit (10) zugeordneten zweiten Steuergerät (14), wobei ein erster Leistungssollwert Psoll 1 durch den Fahrer mit Hilfe der Eingabevorrichtung (32) eingebbar, dem Steuergerät (34) der Antriebseinheit (36) zuführbar und von der Antriebseinheit (36) in Antriebsleistung umsetzbar ist und die Antriebsleistung des weiteren über einen Antriebsstrang (35) sowie ein Fahrwerk (23) in Fahrleistung umsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) ein zweiter Leistungssollwert Psoll 2 vorgebbar, der Antriebseinheit (36) zuführbar und von der Antriebseinheit (36) in Antriebsleistung umsetzbar ist und die aus der positiven Differenz (Psoll 2 – Psoll 1) der beiden Leistungssollwerte resultierende Fahrleistung von der Bremseinheit (10) durch einen Bremseingriff, welcher durch das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) auslösbar ist, mindestens teilweise kompensierbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leistungssollwert Psoll 2 aus der für das optimale Aufheizen des Katalysators (45) benötigten Leistung und/oder aus der für das optimale Aufladen des Bordstromnetzes benötigten Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit (36) ermittelbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 herangezogenen Faktoren unterschiedlich stark gewichtbar sind.
  4. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Eingabe des ersten Leistungssollwerts Psoll 1 durch den Fahrer während des Fahrzeugstillstandes ein vorhandener positiver Fahrleistungsüberschuss des Fahrzeugs von der Bremseinheit (10) durch einen vom zweiten Steuergerät (14) ausgelösten Bremseingriff vollständig kompensierbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Eingabe des ersten Leistungssollwerts Psoll 1 durch den Fahrer im Fahrbetrieb Psoll 1 eine Leerlaufleistung der Antriebseinheit (36) ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Änderung des Last-Schub-Übergangs für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 derjenige Lastpunkt der Antriebseinheit (36) zugrunde legbar ist, bei welchem ein Abgasemissionsoptimum erreicht wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Teillastbetriebs der Antriebseinheit (36) für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 derjenige Lastpunkt der Antriebseinheit (36) zugrunde legbar ist, bei welchem das Abgasemissionsoptimum erreicht wird.
  8. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Zeitsteuerung die Eingriffsdauer der Vorrichtung zeitlich begrenzbar ist.
  9. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (32) und das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) mechanisch entkoppelt sind.
  10. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Bremseinheit (10) zur Vorgabe einer Bremssollleistung durch den Fahrer zugeordnete Eingabevorrichtung (12) von der Bremseinheit (10) mechanisch entkoppelt ist.
  11. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Zusatzbremseinheit ein zusätzliches Bremsmoment aufbringbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) und das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) in einer Steuereinheit zusammengefasst sind.
  13. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) Teil einer Vorrichtung zur Regulierung der Fahrzeugstabilität ist.
  14. Vorrichtung nach einem der genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung für den Fahrbetrieb eine Grenzgeschwindigkeit fahrsituationsabhängig oder vom Fahrer vorgebbar ist, wobei bei Fahrzeuggeschwindigkeiten oberhalb der Grenzgeschwindigkeit die Vorrichtung deaktivierbar ist.
  15. Verfahren zum Steuern und/oder Regeln der Fahrleistung, insbesondere von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer Antriebseinheit (36), mindestens einem der Antriebseinheit (36) zugeordneten ersten Steuergerät (34), einer Eingabevorrichtung (32), einer Bremseinheit (10) sowie mindestens einem der Bremseinheit (10) zugeordneten zweiten Steuergerät (14), wobei ein erster Leistungssollwert Psoll 1 durch den Fahrer mit Hilfe der Eingabevorrichtung (32) eingegeben, dem Steuergerät (34) der Antriebseinheit (36) zugeführt und von der Antriebseinheit (36) in Antriebsleistung umgesetzt wird und die Antriebsleistung des weiteren über einen Antriebsstrang (35) sowie ein Fahrwerk (23) in Fahrleistung umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) ein zweiter Leistungssollwert Psoll 2 vorgegeben, der Antriebseinheit (36) zugeführt und von der Antriebseinheit (36) in Antriebsleistung umgesetzt wird und die aus der positiven Differenz (Psoll 2 – Psoll 1) der beiden Leistungssollwerte resultierende Fahrleistung von der Bremseinheit (10) durch einen Bremseingriff, welcher durch das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) ausgelöst wird, mindestens teilweise kompensiert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leistungssollwert Psoll 2 aus der für das optimale Aufheizen des Katalysators (45) benötigten Leistung und/oder aus der für das optimale Aufladen des Bordstromnetzes benötigten Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit (36) ermittelt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 herangezogenen Faktoren unterschiedlich stark gewichtet werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Eingabe des ersten Leistungssollwerts Psoll 1 durch den Fahrer während des Fahrzeugstillstandes ein vorhandener positiver Fahrleistungsüberschuss des Fahrzeugs von der Bremseinheit (10) durch einen vom zweiten Steuergerät (14) ausgelösten Bremseingriff vollständig kompensiert wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15, 16 oder 17 dadurch gekennzeichnet, dass bei fehlender Eingabe des ersten Leistungssollwerts Psoll 1 durch den Fahrer im Fahrbetrieb Psoll 1 eine Leerlaufleistung der Antriebseinheit (36) ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Änderung des Last-Schub-Übergangs für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 derjenige Lastpunkt der Antriebseinheit (36) zugrunde gelegt wird, bei welchem ein Abgasemissionsoptimum erreicht wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Teillastbetriebs der Antriebseinheit (36) für die Ermittlung des zweiten Leistungssollwerts Psoll 2 derjenige Lastpunkt der Antriebseinheit (36) zugrunde gelegt wird, bei welchem das Abgasemissionsoptimum erreicht wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder 21 dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Zeitsteuerung die Wirkungsdauer des Verfahrens zeitlich begrenzt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabevorrichtung (32) und das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) mechanisch entkoppelt sind.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Bremseinheit (10) zur Vorgabe einer Bremssollleistung durch den Fahrer zugeordnete Eingabevorrichtung (12) von der Bremseinheit (10) mechanisch entkoppelt ist.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Zusatzbremseinheit ein zusätzliches Bremsmoment aufgebracht wird.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das der Antriebseinheit (36) zugeordnete erste Steuergerät (34) und das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) in einer Steuereinheit zusammengefasst sind.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26 dadurch gekennzeichnet, dass das der Bremseinheit (10) zugeordnete zweite Steuergerät (14) Teil einer Vorrichtung zur Regulierung der Fahrzeugstabilität ist.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verfahren für den Fahrbetrieb eine Grenzgeschwindigkeit fahrsituationsabhängig oder vom Fahrer vorgegeben wird, wobei bei Fahrzeuggeschwindigkeiten oberhalb der Grenzgeschwindigkeit das Verfahren deaktiviert wird.
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