DE102005002265A1

DE102005002265A1 - Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005002265A1
Application number: DE102005002265A
Authority: DE
Inventors: Emanuel Fuchs; Hubert Dr. Schumacher
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2025-01-19
Also published as: DE102005002265B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektronischen Steuergerät, das als Eingangssignal die Fahrpedalstellung und weitere Betriebsparameter erfasst und abhängig von der Fahrpedalstellung und weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung ermittelt, erfasst das Steuergerät zumindest die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit, mit der die Fahrpedalstellung von einem Wert über Null übergeht. Bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null wird die Soll-Leistung bzw. eine der Soll-Leistung proportionale Größe wie beispielsweise das Soll-Radmoment in Form einer negativen Leistung bzw. in Form eines negativen Radmoments (Schleppmoment) auf Null begrenzt, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 058 628 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Soll-Leistung in Abhängigkeit von drei definierten Fahrpedalbereichen bestimmt, dem Kick-Down-Betriebsbereich, dem Normal-Betriebsbereich und dem Schleppbetriebsbereich. Im Schleppbetriebsbereich kann das Schleppmoment abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems eingangs genannter Art im Hinblick auf eine Komfortoptimierung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektronischen Steuergerät, das als Eingangssignal die Fahrpedalstellung und weitere Betriebsparameter erfasst und abhängig von der Fahrpedalstellung und weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung ermittelt, erfasst das Steuergerät zumindest die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit, mit der die Fahrpedalstellung von einem Wert über Null auf Null übergeht. Bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null wird die Soll-Leistung bzw. eine der Soll-Leistung proportionale Größe wie beispielsweise das Soll-Radmoment in Form einer negativen Leistung bzw. in Form eines negativen Radmoments (Schleppmoment) auf Null begrenzt, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war.

Weiter kann allgemein das Schleppmoment bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null im Bereich zwischen einem Schleppmoment von Null und einem minimal möglichen Schleppmoment abhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit vorgegeben werden.

Ausgehend von dem der Fahrpedalstellung Null neu zugeordneten Schleppmoment kann die gesamte Kennlinie, die jeder möglichen Fahrpedalstellung jeweils eine Soll-Leistung bzw. ein Soll-Radmoment zuordnet, entsprechend angepasst werden.

Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Durch das erfindungsgemäße Verfahren soll eine Steuerungsstrategie für Antriebssysteme in Kraftfahrzeugen geschaffen werden, mit der situationsabhängig die vom Antriebsstrang aufzunehmende Schleppleistung bei beliebiger Fahrpedalstellung, insbesondere aber in der Ruhestellung des Fahrpedals, so zu variieren, dass bestmöglicher Komfort bei gleichzeitiger Berücksichtigung weitere Anforderungen erreicht wird. Im Vordergrund steht die Verhinderung unkomfortabler Lastwechselschläge durch den Vorzeichenwechsel des Antriebsmoments bzw. der Leistung (Schleppmoment bzw. Schleppleistung (negativ)/Zugmoment bzw. Zugleistung (positiv)). Aber es sollen auch keine unerwünschten Eigenlenkreaktionen des Fahrzeuges beispielsweise unter kritischen Reibwertbedingungen auftreten. Auch soll, wenn möglich, die Betriebsbremse entlastet werden.

Mittels der in der Zeichnung dargestellten Kennlinien soll das durch ein elektronisches Steuergerät durchgeführte erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden:
Das hier nicht dargestellte elektronische Steuergerät, beispielsweise ein ohnehin vorhandenes Brennkraftmaschinensteuergerät und/oder Automatikgetriebesteuergerät, erhält als Eingangssignal die Fahrpedalstellung FP (in Prozent zwischen 0% und 100%) und weitere Informationen, wie zum Beispiel das Vorliegen von Radschlupf, die Betätigung der Betriebsbremse und/oder eine Anforderung zur Krafstoffverbrauchseinsparung. Entsprechend abgespeicherter Kennlinien bzw. Kennfelder ermittelt das Steuergerät abhängig von der Fahrpedalstellung FP und gegebenenfalls weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung bzw. ein Soll-Radmoment M_rad- _soll.
Die Kennlinie 1 (Grundkennlinie) ist maßgeblich für eine grundsätzliche Zuordnung eines Soll-Radmoments M_rad-soll zu einer Fahrpedalstellung FP, wenn das angeforderte Soll-Radmoment M_rad-soll unbegrenzt zwischen einem minimal möglichen Schleppmoment M_min und einem maximal möglichen Zugmoment M_max zugelassen werden kann.
Das Steuergerät erfasst die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt, mit der die Fahrpedalstellung FP von einem Wert größer 0% auf 0% (Ruhestellung) übergeht. Bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) wird die Soll-Leistung in Form eines negativen Soll-Radmoments M_rad-soll (Schleppmoment) auf 0 [Nm] begrenzt, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war (maximale Begrenzung). Dadurch ergibt sich beispielsweise die in der Zeichnung dargestellte Kennlinie 2 als Kennlinie für eine maximale Schleppmoment-Begrenzung zur Ermittlung des Soll-Ramoments M_rad-soll abhängig von der Fahrpedalstellung FP. Vorzugsweise wird noch genauer bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) das Schleppmoment im Bereich B zwischen einem Schleppmoment von 0 [Nm] und einem minimal möglichen Schleppmoment M_min abhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt vorgegeben (teilweise Begrenzung). Dadurch ergibt sich beispielsweise die in der Zeichnung dargestellte Kennlinie 3 als Kennlinie für eine teilweise Schleppmoment-Begrenzung zur Ermittlung des Soll-Radmoments M_rad-soll abhängig von der Fahrpedalstellung FP. Bei verhältnismäßig hoher Fahrpedalbestätigungsgeschwindigkeit dFP/dt wird also von einem gewünschten Bremseffekt ausgegangen und ein eher höheres Schleppmoment zugelassen. Bei verhältnismäßig geringer Fahrpedalbestätigungsgeschwindigkeit dFP/dt wird eher von der Bevorzugung eines komfortablen Fahrverhaltens ohne abrupten Bremseffekt ausgegangen und eher ein niedrigeres oder kein Schleppmoment zugelassen.
Ausgehend von dem der Fahrpedalstellung Null neu zugeordneten Schleppmoment kann also die gesamte Kennlinie, die jeder möglichen Fahrpedalstellung jeweils eine Soll-Leistung bzw. ein Soll-Radmoment zuordnet, entsprechend angepasst werden. Beispielsweise kann hierfür also eine Kennlinie von einer Fahrpedalstellung von Null (0%) bis zur maximal möglichen Fahrpedalstellung (100%) zwischen dem der Fahrpedalstellung Null jeweils neu zugeordneten Schleppmoment und einem der maximalen Fahrpedalstellung (100%) zugeordneten insbesondere maximalen Schleppmoment M_max linearisiert werden, wie beispielsweise die Kennlinien 2 und 3 zeigen.
Vorzugsweise erhält das Steuergerät eine Information über das Vorliegen von Radschlupf und begrenzt bei Vorliegen von Radschlupf das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt. Beispiele hierfür sind mit den alternativen Kennlinien 4 und 5 dargestellt, durch die beispielsweise auch das Antriebs- bzw. Zugmoment auf ein bei Vorliegen von Schlupf maximal zulässiges Soll-Radmoment M_{max_Schlupf} begrenzt werden kann, um ein Durchdrehen der Räder zu vermeiden.
Liegt im Steuergerät eine Anforderung zur Erhöhung des Komforts vor, wird vorzugsweise ebenfalls das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt begrenzt.
Das Steuergerät nimmt jedoch vorzugsweise keine Begrenzung des Schleppmoments vor, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Erreichen der Fahrpedalstellung 0% die Bremse betätigt wird.
Ebenso nimmt das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vor, wenn bei Erreichen der Fahrpedalstellung 0% Bergabfahrt erkannt wird und somit eine erhöhte Bremsleistung aus Sicherheitsgründen oder sonstigen Gründen erforderlich ist.
Ebenso nimmt das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vor, wenn einer Anforderung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs der Vorrang gegenüber einer Komfortanforderung erteilt wird.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektronischen Steuergerät, das als Eingangssignal die Fahrpedalstellung und weitere Betriebsparameter erfasst und abhängig von der Fahrpedalstellung und weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zumindest die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) erfasst, mit der die Fahrpedalstellung (FP) von einem Wert über Null auf Null (0%) übergeht, und dass bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) das dieser Fahrpedalstellung zugeordnete Schleppmoment, insbesondere in Form eines negativen Soll-Radmoments (M_rad-soll), auf Null begrenzt wird, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleppmoment bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) im Bereich (B) zwischen einem Schleppmoment von Null und einem minimal möglichen Schleppmoment (M_min) abhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) vorgegeben wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät eine Information über das Vorliegen von Radschlupf erhält und bei Vorliegen von Radschlupf das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) begrenzt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) begrenzt, wenn eine Anforderung zur Erhöhung des Komforts vorliegt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vornimmt, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) die Bremse betätigt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vornimmt, wenn bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) Bergabfahrt erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vornimmt, wenn eine Anforderung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs vorliegt.