DE102006053763A1

DE102006053763A1 - Verfahren und Programm zur Korrektur der Anfahrdrehzahl

Info

Publication number: DE102006053763A1
Application number: DE102006053763A
Authority: DE
Inventors: Christian Rieger; Michael Reuschel
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-06-06

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit zwischen einer Antriebseinheit mit einer Kurbelwelle und einem Abtrieb wirksamen automatisierten Kupplung und einem Getriebe und mit mindestens einem Steuergerät, das bei geöffneter Kupplung der Antriebseinheit eine Leerlaufdrehzahl und zum Anfahren eine Anfahrdrehzahl vorgibt und mit einem Element zur Erfassung eines Fahrerwunschmoments, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für eine korrigierte Anfahrdrehzahl aus der Leerlaufdrehzahl, der unkorrigierten Anfahrdrehzahl und dem Fahrerwunschmoment bestimmt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Programm mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.

In den vergangenen Jahren haben sich automatisierte Getriebe immer mehr verbreitet. Komfort und Sicherheit werden zunehmend durch den Einsatz von Software und elektronisch initiierten Eingriffen in den Fahrverlauf erhöht.

In der DE 102 30 611 A1 wird ein Verfahren zum Steuern und/oder Regeln eines Kraftfahrzeuggetriebes beschrieben. Dabei wird insbesondere im Fall eines automatisierten Getriebes und/oder einer automatisierten Kupplung zum Einstellen eines Kupplungssollmoments eine Anfahrkennlinie verwendet, die zum Anpassen an unterschiedliche Betriebszustände des Fahrzeugs derart verändert wird, dass der Fahrerwunsch beim Anfahren des Fahrzeugs berücksichtigt wird.

Für ein Getriebesystem mit mindestens einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem beispielsweise einer Kupplung, welche in der Lage ist, entsprechend einer Sollvorgabe ein Drehmoment einzustellen, gibt es in Verbindung mit einer Antriebseinheit oft die Anforderung bestimmte Drehzahlverläufe der Antriebseinheit vorzugeben. Für die Vorgabe eines geeigneten Verlaufs spielt auch das Verhalten der Antriebseinheit eine wesentliche Rolle. Unter Antriebseinheit sei in dieser Patentanmeldung eine Brennkraftmaschine jeglicher Art insbesondere eine, die nach dem Otto-, Diesel- oder Wankelmotorprinzip arbeitet gemeint.

Beispielsweise ist bei kalter Antriebseinheit – im Folgenden auch als Motor bezeichnet – ein an die Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit angepasste Sollvorgabe vorteilhaft. Die Anpassung der Sollvorgabe bei kalter Antriebseinheit ist notwendig, um den Motor in einem Bereich zu betreiben, in der er ein ausreichendes Drehmoment erzielt, um das Fahrzeug zu beschleunigen bzw. um dem Fahrer den gewohnten Komforteindruck zu bieten.

Im Folgenden ist unter normaler Leerlaufdrehzahl die durch andere Verfahren vorgegebene Leerlaufdrehzahl gemeint. Unter normaler Anfahrdrehzahl ist die durch andere Verfahren vor gegebene und von dem hier beschriebenen Verfahren noch unbeeinflusste Anfahrdrehzahl zu verstehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, den Anfahrkomfort insbesondere bei nicht betriebswarmer Antriebseinheit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Programm mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst.

Erfindungsgemäß wird also ein Sollwert für eine korrigierte Anfahrdrehzahl aus der Leerlaufdrehzahl, der unkorrigierten Anfahrdrehzahl und dem Fahrerwunschmoment bestimmt.

Der Sollwert für die korrigierte Anfahrdrehzahl ergibt sich als Summe aus einem Sollwert für eine Anfahrdrehzahl und einem pedalabhängig gewichteten Leerlaufdrehzahl-Offset.

Der pedalabhängig gewichtete Leerlaufdrehzahl-Offset ist bei kleinen Fahrpedalwinkeln größer ist als bei größeren Fahrpedalwinkeln.

Als Sollwert für die Anfahrdrehzahl wird der größere Wert aus dem Vergleich einer korrigierten Mindestanfahrdrehzahl und einer normalen Anfahrdrehzahl wie sie für den betriebswarmen Motor vorgesehen ist gewählt.

Die korrigierte Mindestanfahrdrehzahl ergibt sich aus der Summe einer Drehzahl-Differenz sowie einem Drehzahl-Wert.

Die Drehzahl-Differenz ergibt sich aus Motorleerlaufzieldrehzahl und der normalen Leerlaufdrehzahl, wie sie für den betriebswarmen Motor vorgesehen ist.

Der Drehzahl-Wert entspricht bei betriebswarmer Antriebseinheit der Mindestanfahrdrehzahl.

Der Drehzahl-Wert bei nicht betriebswarmer Antriebseinheit entspricht der Summe aus der Mindestanfahrdrehzahl und einem Drehzahl-Offset.

Ein Element zur Erfassung eines Fahrerwunschmoments kann beispielsweise als Fahrpedal ausgeführt sein oder im Bereich der Lenkvorrichtung angebracht sein.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann durch Anpassung der Sollvorgabe der Anfahrdrehzahl insbesondere bei kalter Antriebseinheit der Motor in einem Bereich betrieben werden, in dem ein ausreichendes Drehmoment bereitgestellt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen und so einen erhöhten Anfahrkomfort zu bieten.

Zur Steuerung der Kupplung ist ein Programm hinterlegt, welches einen Sollwert für eine korrigierte Anfahrdrehzahl aus der Leerlaufdrehzahl, der unkorrigierten Anfahrdrehzahl und dem Fahrerwunschmoment bestimmt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figur sowie deren Beschreibung.
1: Schematisch den erfindungsgemäßen Verfahrensverlauf
1 zeigt schematisch eine Korrektur einer durch andere vorbekannte Verfahren gelieferten Anfahrdrehzahl bei Beginn eines Anfahrvorganges. Liegt der Beginn eines Anfahrvorganges vor, wird zur Ermittlung des Sollwertes der korrigierten Anfahrdrehzahl zunächst im Differenzschritt 12 die Differenz zwischen der Motorleerlaufzieldrehzahl, welche durch vorbekannte Verfahren vorgegeben wird, und der normalen Leerlaufdrehzahl bei betriebswarmem Motor ermittelt. Zu dieser Differenz wird dann im Additionsschritt 14 eine vorgegebene Mindestanfahrdrehzahl addiert. Im Verfahrensschritt 16 wird überprüft ob sich die Antriebseinheit in einem betriebswarmen Zustand befindet. Ist dies nicht der Fall wird im Offsetschritt 18 noch ein vorgegebener Drehzahl-Offset hinzuaddiert, andernfalls wird der Offset-Schritt 18 übersprungen. Im Vergleichsschritt 20 wird der bis dahin errechnete Wert mit dem Wert der unkorrigierten normalen, für den betriebswarmen Motor vorgesehenen Anfahrdrehzahl verglichen. Der größere Wert wird übernommen und anschließend im Pedalschritt 22 noch ein pedalabhängig gewichteter Leerlaufdrehzahl-Offset hinzuaddiert. Dieses Verfahren liefert den Sollwert der korrigierten Anfahrdrehzahl. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei kleinen Pedalwinkelwerten den Offset höher zu gewichten, als bei größeren Pedalwinkelwerten. Dieser Zusammenhang zwischen Pedalwinkel und Offset kann beispielweise ein linearer sein.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die Motorsolldrehzahl in geeigneter Weise im Betrieb zum Anfahren korrigiert wird. Der Grundgedanke des Verfahrens liegt darin, dass je nach aktueller Leerlaufdrehzahl und abhängig von der Betriebstemperatur der Antriebseinheit angepasste Strategien gewählt werden, welche ein komfortables Anfahren ermöglichen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf jede Änderung gegenüber einer normalen Leerlaufdrehzahl bei betriebswarmer Antriebseinheit – typischerweise liegt die Kühlflüssigkeitstemperatur um 80 bis 90° C – anwendbar. Dies trifft neben dem typischerweise kalten Motor auch auf Situationen mit heißem Motor zu, bei welchen aus anderen Gründen auch eine Leerlaufdrehzahlanhebung stattfindet.
Ein weiterer Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass zwischen der Leerlaufdrehzahl und der zugehörigen Anfahrdrehzahl unabhängig von der Höhe der Leerlaufdrehzahl eine vorgegebene Drehzahldifferenz liegen sollte, um einen stets vergleichbaren Anfahreindruck zu ermöglichen
Zur Bestimmung, ob eine erhöhte Leerlaufdrehzahl vorliegt, wird die Differenz zwischen der Motorleerlaufzieldrehzahl, welche durch vorbekannte Verfahren vorgegeben wird, und der normalen Leerlaufdrehzahl bei betriebswarmem Motor ermittelt. Zu dieser Differenz wird dann noch eine Mindestanfahrdrehzahl addiert. Somit wird erreicht, dass immer mit mindestens der Mindestanfahrdrehzahl angefahren wird. Bei nicht betriebswarmem Motor wird zur Mindestanfahrdrehzahl noch ein Drehzahl-Offset hinzuaddiert.
Ist die Höhe der Motorleerlaufzieldrehzahl unbekannt, kann auch die jeweils aktuell vorliegende Leerlaufdrehzahl verwendet werden. Die normale Leerlaufdrehzahl bei warmem Motor kann durch Messungen und/oder Berechnungen ermittelt werden. Die so gewonnene korrigierte Mindestanfahrdrehzahl wird anschließend mit der unkorrigierten normalen, für den betriebswarmen Motor vorgesehenen Anfahrdrehzahl verglichen. Der größere Wert wird als gültiger Sollwert für die Anfahrdrehzahl übernommen.
Vorteilhafterweise wird erfindungsgemäß zum ermittelten Sollwert für die Anfahrdrehzahl noch ein pedalabhängig gewichteter Leerlaufdrehzahl-Offset hinzuaddiert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei kleinen Pedalwinkelwerten den Offset höher zu gewichten, als bei größeren Pedalwinkelwerten. Dies dient dazu, bei kaltem Motor und kleinen Fahrpedalwinkeln eine höhere Anfahrdrehzahl zu bewirken bzw. bei großen Fahrpedalwinkeln eine geringere Anhebung der Motordrehzahl zu bewirken und so den Fahreindruck zu vermitteln, wie er bei warmem Motor vorliegt.
Tritt eine Abweichung der Motorleerlaufzieldrehzahl von der normalen, bei betriebswarmem Motor vorliegenden Leerlaufdrehzahl auf, bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren eine Korrektur der Anfahrdrehzahl. Die Änderungen in der Leerlaufdrehzahl müssen ihre Ursache nicht ausschließlich in der Betriebstemperatur des Motors haben. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dieses Verfahren auch auf Leerlaufdrehzahlanhebungen wirkt, die beispielsweise aus dem Batteriemanagement oder anderen Anforderungen an den Motor für eine Anhebung der Leerlaufdrehzahl sorgen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform soll die Auswertung der Motorleerlauf Ziehdrehzahl und/oder der aktuellen Leerlaufdrehzahl bei Fahrzeugen mit einem schlechten bzw. stark schwankenden Motorleerlaufdrehzahlsignal nur einmal am Beginn der Anfahrt erfolgen.

12: Differenzschritt
14: Additionsschritt
16: Verfahrensschritt: Prüfen, ob Antriebseinheit in betriebswarmem Zustand
18: Offsetschritt
20: Vergleichsschritt
22: Pedalschritt

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit zwischen einer Antriebseinheit mit einer Kurbelwelle und einem Abtrieb wirksamen automatisierten Kupplung und einem Getriebe und mit mindestens einem Steuergerät, das bei geöffneter Kupplung der Antriebseinheit eine Leerlaufdrehzahl und zum Anfahren eine Anfahrdrehzahl vorgibt und mit einem Element zur Erfassung eines Fahrerwunschmoments dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für eine korrigierte Anfahrdrehzahl aus der Leerlaufdrehzahl, der unkorrigierten Anfahrdrehzahl und dem Fahrerwunschmoment bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für die korrigierte Anfahrdrehzahl sich als Summe aus einem Sollwert für eine Anfahrdrehzahl und einem pedalabhängig gewichteten Leerlaufdrehzahl-Offset ergibt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der pedalabhängig gewichtete Leerlaufdrehzahl-Offset bei kleinen Fahrpedalwinkeln größer ist als bei größeren Fahrpedalwinkeln.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sollwert für die Anfahrdrehzahl der größere Wert aus dem Vergleich einer korrigierten Mindestanfahrdrehzahl und einer normalen Anfahrdrehzahl wie sie für den betriebswarmen Motor vorgesehen ist gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die korrigierte Mindestanfahrdrehzahl sich aus der Summe einer Drehzahl-Differenz sowie einem Drehzahl-Wert ergibt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehzahl-Differenz aus Motorleerlaufzieldrehzahl und der normalen Leerlaufdrehzahl, wie sie für den betriebswarmen Motor vorgesehen ist ergibt
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahl-Wert bei betriebswarmer Antriebseinheit der Mindestanfahrdrehzahl entspricht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahl-Wert bei nicht betriebswarmer Antriebseinheit der Summe aus der Mindestanfahrdrehzahl und einem Drehzahl-Offset entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element zur Erfassung eines Fahrerwunschmoments ein Fahrpedal ist.
Programm zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs mit zwischen einer Antriebseinheit mit einer Kurbelwelle und einem Abtrieb wirksamen automatisierten Kupplung und einem Getriebe und mit mindestens einem Steuergerät in dem das Programm hinterlegt ist, welches bei geöffneter Kupplung der Antriebseinheit eine Leerlaufdrehzahl und zum Anfahren eine Anfahrdrehzahl vorgibt und mit einem Element zur Erfassung eines Fahrerwunschmoments dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für eine korrigierte Anfahrdrehzahl aus der Leerlaufdrehzahl, der unkorrigierten Anfahrdrehzahl und dem Fahrerwunschmoment bestimmt wird.