DE102007007949B4

DE102007007949B4 - Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine und Kraftfahrzeugvorrichtung

Info

Publication number: DE102007007949B4
Application number: DE102007007949.6A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Kromer Frank; Thomas Reiner; Dipl.-Ing. Reusch Michael
Original assignee: Individual
Current assignee: Kromer Frank Dipl-Ing De; Reiner Thomas Dipl-Ing De; Reusch Michael Dipl-Ing De
Priority date: 2007-02-17
Filing date: 2007-02-17
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2027-02-18
Also published as: DE102007007949A1

Abstract

Es wird eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Steuerungs- oder Regelungseinheit (10) zur Einstellung einer Motordrehzahl vorgeschlagen, wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit (10) dazu vorgesehen ist, abhängig von wenigstens einem Parameter automatisiert nach einem Motorstart (12) einmalig eine gegenüber der Motordrehzahl bei eingelegter Fahrstufe erhöhte Motordrehzahl (14) einzustellen. Der Übergang von der erhöhten Motordrehzahl zur grundsätzlich eingestellten Motordrehzahl erfolgt dabei mit einer definierten Drehzahländerungsgeschwindigkeit. Damit wird eine verbesserte Kaltlaufstabilität, eine Ausdrückverhinderung und ein verbessertes Anfahrverhalten erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit Automatikgetriebe nach Start und beim Einlegen einer Fahrstufe zur Verbesserung der Laufstabilität und zur Unterstützung des Anfahrvorgangs sowie eine entsprechende Kraftfahrzeugvorrichtung.
Aus der DE 10 2005 032 007 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Anfahr-Soll-Drehzahl einer Brennkraftmaschine bestimmt wird, während eines Anfahrvorgangs ein Motor-Ist-Moment ermittelt wird und eine Anfahrstrategie durch Aufbringen eines Zielmoments durch eine Drehmomentübertragungseinheit korrigiert wird, wobei das Zielmoment als Funktion von zumindest dem Motor-Ist-Moment und einem Korrekturfaktor festgelegt ist.
Aus der DE 101 55 216 A1 ist ein Verfahren bekannt, welches Anfahrvorgänge detektiert und fahrerunabhängig eine gegenüber der Leerlauf-Solldrehzahl erhöhte Motor-Solldrehzahl einregelt durch eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung. Diese Druckschrift liefert aber keinen Hinweis wie die individuellen Eigenschaften der Getriebeart sowie der thermische Zustand des Motors und des Getriebes berücksichtigt werden und wie der Übergang zwischen den verschiedenen Motor-Solldrehzahlen erfolgt. Weiter wird nicht beschrieben, ob auch bei stehendem Fahrzeug eine Beeinflussung der Motor-Soll-Drehzahl erfolgt.
Aus der DE 101 58 103 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem kritische Fahrzeug- und/oder Getriebezustände erkannt werden und abhängig davon die Leerlaufdrehzahl angehoben wird. Als kritischer Zustand wird ein Rückwärtsrollen (Vorwärtsrollen) eines Fahrzeugs am Berg bei eingelegtem Vorwärtsgang (Rückwärtsgang) eines Automatikgetriebes beschrieben welcher zum Ausdrücken des Motors führen kann. Diese Druckschrift liefert keinen Hinweis wie die individuellen Eigenschaften des Automatikgetriebes sowie der thermische Zustand des Motors und des Getriebes berücksichtigt werden und wie der Übergang zwischen den verschiedenen Motor-Solldrehzahlen erfolgt. Weiter wird nicht beschrieben, ob auch bei stehendem Fahrzeug oder bei gleichsinniger Drehrichtung von Motor und Getriebe eine Beeinflussung der Motor-Soll-Drehzahl erfolgt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mittels denen eine verbesserte Kaltlaufstabilität, eine Verhinderung des Ausdrückens der Brennkraftmaschine bei Einlegen einer Fahrstufe und ein verbessertes Anfahrverhalten erreicht werden kann. Die Aufgabe wird jeweils gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Es wird insbesondere eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Steuerungs- und/oder Regelungseinheit zur Einstellung einer Motordrehzahl vorgeschlagen, wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit dazu vorgesehen ist, abhängig von wenigstens einem Parameter automatisiert nach einem Motorstart eine erhöhte Motordrehzahl einzustellen. Die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit kann dabei verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Bauteile aufweisen, wie vorzugsweise elektronische Bauteile, und besonders bevorzugt eine Prozessoreinheit bzw. eine Rechnereinheit und vorteilhaft eine Speichereinheit mit einem Betriebsprogramm. Unter einer „erhöhten Motordrehzahl” soll dabei insbesondere eine Leerlaufdrehzahl verstanden werden, die zumindest gegenüber einer vorgegebenen Leerlaufdrehzahl, insbesondere gegenüber einer grundsätzlich eingestellten Leerlaufdrehzahl, in zumindest einem entsprechenden Zeitbereich erhöht ist. Ferner soll unter „vorgesehen” insbesondere speziell ausgestattet, ausgelegt und/oder programmiert verstanden werden.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung können in bestimmten Fällen, in denen keine Sicherheitsbedenken bestehen, gezielt die Leerlaufdrehzahl angehoben werden und damit bei kritischen Umweltbedingungen (Kälte und/oder geodätische Höhe) nach einem Kaltstart, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einem Automatikgetriebe bei Einlegen einer Fahrstufe, eine Motordrehzahlunterdrückung welche bis zu einem Ausdrücken der Brennkraftmaschine führen kann und ein verzögertes Anfahren vermieden werden. Bei einer hohen Leerlaufdrehzahl kann vorteilhaft bei aufgeladenen Motoren ein hoher Ladedruck und somit eine hohe Momentenreserve erreicht werden. Die Erfindung nutzt die Eigenschaft von Verbrennungskraftmaschinen und Automatikgetrieben mit Wandlerelementen, daß sich das Reibungsmoment nach einem Erststart je nach Betrieb relativ schnell reduziert und damit die beschriebene Motor-Drehzahlerhöhung nur einmalig pro Zündlauf notwendig ist.
Dabei wird vorzugsweise eine einmalige Motordrehzahlerhöhung, insbesondere einmal pro Zündlauf, in Abhängigkeit von einer Ganginformation, Umgebungsbedingungen, wie Temperatur, geodätische Höhe bzw. Geländehöhe und/oder Steigung, Zeit nach Start und/oder Zeit nach Einlegen einer Gangstufe automatisiert eingeleitet. Mit Zündlauf wird eine nicht unterbrochene Phase von Motorstart bis Motorstop bezeichnet. Die Motordrehzahlerhöhung erfolgt also nur einmal pro Zündlauf, d. h. wenn nach Motorstart einmal ein Wechsel des Gangsignals 16 durch den Bediener stattgefunden hat, so findet keine erneute Drehzahlanhebung statt wenn das Automatikgetriebe 22 nochmal in die Neutral – oder Parkstellung eingestellt wird. Die Absenkgeschwindigkeit des erhöhten Drehzahlniveaus kann in Abhängigkeit von einer Motortemperatur durch zeitabhängig applizierbare Faktoren dem System „Leerlaufregler - Motor” angepasst werden.
Zur Vermeidung sicherheitskritischer Zustände, wie insbesondere bedingt durch ein unerwünschtes Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs, ist die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit dazu vorgesehen, eine Motordrehzahl abhängig von wenigstens einer Kenngröße automatisiert bei einem Anfahrvorgang abzusenken, vorzugsweise bei und/oder vor einem ersten Beschleunigungsvorgang und/oder vorteilhaft bei und/oder nach einer Auswahl eines Zielgangs. Dabei soll unter einem „Anfahrvorgang” insbesondere ein Vorgang verstanden werden, der sich ausgehend von einem Zustand bei stehendem Fahrzeug bis in einen ersten Beschleunigungszustand erstreckt.
Ferner ist die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit vorteilhaft dazu vorgesehen, abhängig von einer Fahrtrichtung und/oder insbesondere abhängig von einer Fahrbahnsteigung die Motordrehzahl einzustellen, und zwar vorzugsweise in der Weise, dass bei einer Bergauffahrt die Motordrehzahl erhöht bleibt und/oder nicht vollständig abgesenkt wird und bei einer Bergabfahrt abgesenkt wird.
Durch das automatisiert erhöhte Motordrehzahlniveau nach Motorstart kann somit ein stabiler Motorlauf sichergestellt werden und durch die automatisiert eingestellte Drehzahlabsenkgeschwindigkeit kann ein für den Bediener sicherheitsunkritischer Übergang (d. h. kein unerwartetes Anschieben des Kraftfahrzeugs) in den Fahrbetrieb vorgenommen werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 eine schematisierte Darstellung eines Kraftfahrzeugs und einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung,
2 ein erstes Diagramm mit einer über der Zeit aufgetragenen Motordrehzahl und über der Zeit aufgetragenen Ganginformationen bei einem Anfahrvorgang auf einer ebenen Fahrbahn,
3 ein dem ersten Diagramm grundsätzlich entsprechendes Diagramm bei einem Anfahrvorgang an einer Steigung und
4 ein dem ersten Diagramm grundsätzlich entsprechendes Diagramm bei einem Anfahrvorgang an einem Gefälle.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 18 mit einer Brennkraftmaschine 20, einem Automatikgetriebe 22 und einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Steuerungs- und Regelungseinheit 10, die eine Recheneinheit 24 sowie eine Speichereinheit 26 mit einem darin abgespeicherten Betriebsprogramm umfasst und die datentechnisch mit der Brennkraftmaschine 20 und dem Automatikgetriebe 22 gekoppelt ist. Ferner umfasst die Kraftfahrzeugvorrichtung einen Neigungssensor 28, und einen Temperatursensor 30, die wiederum datentechnisch mit der Steuerungs- und Regelungseinheit 10 gekoppelt sind.
Die Steuerungs- und Regelungseinheit 10 ist dazu vorgesehen, abhängig von Parametern, und zwar abhängig von einer Gangkenngröße 16, einer von dem Temperatursensor 30 erfassten Außentemperaturkenngröße und einer mittels einem nicht näher dargestellten Temperatursensor erfassten Motortemperaturkenngröße automatisiert nach einem Motorstart 12 in einem Zeitpunkt t₀ eine gegenüber einer grundsätzlich vorgegebenen Motordrehzahl 32 in einem entsprechenden Zeitraum eine erhöhte Motordrehzahl 14 einmalig nach Motorstart einzustellen (1 und 2). Nur wenn die Gangkenngröße 16 vorliegt, die kennzeichnet, dass das Automatikgetriebe 22 in seiner Neutralstellung oder in seiner Parkstellung ist, wird die erhöhte Motordrehzahl 14 eingestellt.
Wurde aufgrund vorliegender Kenngrößen die erhöhte Motordrehzahl 14 nach dem Motorstart 12 eingestellt und wurde über den Neigungssensor 28 eine eine ebene Fahrbahn oder ein Gefälle kennzeichnende Kenngröße erfasst, senkt die Steuerungs- und Regelungseinheit 10 nach einer Auswahl eines Zielgangs durch einen Bediener in einem Zeitpunkt t₁ bzw. nach Wegfall der Gangkenngröße 16 die Motordrehzahl 14 ab, so dass die Motordrehzahl 14 zumindest eine im Wesentlichen der grundsätzlich vorgegebenen Motordrehzahl 32 entsprechende oder geringere Höhe aufweist, und zwar vor einem Zeitpunkt t₂, ab dem der Zielgang im Automatikgetriebe 22 geschaltet ist und das Kraftfahrzeug 18 beschleunigt werden kann, wie dies ab einem Zeitpunkt t₃ dargestellt ist (2 und 4). Ein Verlauf der Motordrehzahl 14 sowie insbesondere auch eine Absenkgeschwindigkeit sind dabei abhängig von den vorliegenden Temperaturkenngrößen und von einer verstrichenen Zeit seit Motorstart.
Wurde aufgrund vorliegender Kenngrößen die erhöhte Motordrehzahl 14 nach dem Motorstart 12 eingestellt und wurde über den Neigungssensor 28 eine Steigung kennzeichnende Kenngröße erfasst, behält die Steuerungs- und Regelungseinheit 10 nach einer Auswahl des Zielgangs durch den Bediener in einem Zeitpunkt t₁ die Motordrehzahl 14 für eine bestimmte Zeit bei, so dass in einem Zeitpunkt t₂, ab dem der Zielgang im Automatikgetriebe 22 geschaltet ist, eine gegenüber der Motordrehzahl 32 erhöhte Motordrehzahl 14 vorliegt (3).
Bezugszeichenliste

10: Steuerungs- und/oder Regelungseinheit
12: Motorstart
14: Motordrehzahl
16: Gangkenngröße
18: Kraftfahrzeug
20: Brennkraftmaschine
22: Automatikgetriebe
24: Recheneinheit
26: Speichereinheit
28: Neigungssensor
30: Temperatursensor
32: Motordrehzahl

Claims

Kraftfahrzeugvorrichtung für Motoren mit Automatikgetriebe mit einer Steuerungs- oder Regelungseinheit (10) zur Einstellung einer Motordrehzahl (14), wobei die Steuerungs- oder Regelungseinheit (10) dazu vorgesehen ist, abhängig von wenigstens einem Parameter automatisiert nach einem Motorstart (12) solange sich das Automatikgetriebe in der Neutral- oder Parkstellung befindet eine Motordrehzahl (14) einzustellen, welche erhöht ist gegenüber der grundsätzlich eingestellten Motordrehzahl welche sich nach Einlegen einer Fahrstufe des Automatikgetriebes durch den Bediener ergibt.
Kraftfahrzeugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- oder Regelungseinheit (10) dazu vorgesehen ist, zumindest abhängig von einer Gangkenngröße (16) oder von einer Kenngröße für eine Umgebungsbedingung die erhöhte Motordrehzahl (14) einzustellen.
Kraftfahrzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs- oder Regelungseinheit (10) dazu vorgesehen ist, die erhöhte Motordrehzahl (14) abhängig von wenigstens einer Kenngröße automatisiert bei Einlegen einer Fahrstufe des Automatikgetriebes durch den Bediener mit einer definierten Motordrehzahlabsenkgeschwindigkeit auf eine grundsätzlich eingestellte Motordrehzahl nach Gangeinlegen abzusenken.
Verfahren für Motoren mit Automatikgetriebe zur Steuerung oder Regelung einer Motordrehzahl, wobei abhängig von wenigstens einem Parameter automatisiert nach einem Motorstart (12) solange sich das Automatikgetriebe in der Neutral- oder Parkstellung befindet eine Motordrehzahl (14) eingestellt wird, welche erhöht ist gegenüber der grundsätzlich eingestellten Motordrehzahl welche sich nach Einlegen einer Fahrstufe des Automatikgetriebes durch den Bediener ergibt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Motordrehzahl (14) abhängig von wenigstens einer Kenngröße bei einem Anfahrvorgang automatisiert abgesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahlabsenkgeschwindigkeit nach einem Wechsel des Gangsignals (16) in Abhängigkeit einer Motortemperatur und der Zeit t₁ seit Motorstart und der Fahrzeugneigung eingestellt wird.