DE102007054399A1

DE102007054399A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007054399A1
Application number: DE200710054399
Authority: DE
Inventors: Helge Frauenkron
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine (10) und Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs über eine insbesondere manuell betätigbare Kupplung herstellbar ist. Erfindungsgemäß wird ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs geregelt, indem ein von der Brennkraftmaschine (10) abgegebenes Drehmoment in Abhängigkeit von einem insbesondere während des Einkuppelns auftretenden Kupplungsschlupf der Kupplung geregelt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine und Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs über eine insbesondere manuell betätigbare Kupplung herstellbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Computerprogramm, ein elektronisches Speichermedium sowie ein Steuergerät für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt und umfassen üblicherweise eine Regelung der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine. Die weitere Koordinierung eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs, insbesondere die Betätigung der Kupplung sowie die Anpassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine, bleibt bei diesen herkömmlichen Systemen dem Fahrer überlassen. Daher sind speziell Anfahrvorgänge, bei denen eine möglichst große Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erwünscht ist, nahezu ausschließlich von einem Geschick des das Kraftfahrzeug steuernden Fahrers abhängig und dementsprechend nur unzureichend reproduzierbar.
Offenbarung der Erfindung
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass reproduzierbare Anfahrvorgänge erzielt und der Einfluss von Fehlbetätigungen des Fahrers verringert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs geregelt wird, indem ein von der Brennkraftmaschine abgegebenes Drehmoment in Abhängigkeit von einem, insbesondere während des Einkuppelns auftretenden, Kupplungsschlupf der Kupplung geregelt wird.
Die erfindungsgemäße Regelung des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit des Kupplungsschlupfs ermöglicht vorteilhaft – insbesondere auch wiederholt – das Erreichen eines erwünschten Fahrverhaltens während des Anfahrvorgangs. Insbesondere kann hierdurch vorteilhaft auch eine gegebenenfalls auftretende Fehlbedienung des Fahrers ausgeglichen beziehungsweise deren Einfluss vermindert werden.
Besonders vorteilhaft kann ergänzend auch der Schlupf an den Antriebsrädern geregelt werden, so dass z. B. eine möglichst hohe Beschleunigung bei dem Anfahrvorgang erzielt werden kann.
Die erfindungsgemäße Regelung des Drehmoments während des Anfahrvorgangs kann zusätzlich auch in Abhängigkeit einer Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgenommen werden.
Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Brennkraftmaschine in einer ersten Betriebsart, in der noch kein bzw. kein vollständiger Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs hergestellt ist, d. h. vor dem Ende des Einkuppelns, auf eine vorgebbare Solldrehzahl geregelt wird, die insbesondere größer ist als eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine. Dies stellt vorteilhaft sicher, dass die Brennkraftmaschine innerhalb der ersten Betriebsart unabhängig von einer möglicherweise unzureichenden Betätigung der Kupplung bzw. des Gaspedals durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs möglichst genau auf einer vorgebbaren Solldrehzahl gehalten wird, um einen anschließenden Anfahrvorgang optimal vorzubereiten.
Die einzuregelnde Solldrehzahl kann beispielsweise in Abhängigkeit eines Übersetzungsverhältnisses gewählt werden, das der Drehzahl der Brennkraftmaschine bezogen auf die Drehzahl eines Antriebsrads entspricht und/oder in Abhängigkeit einer während des Anfahrvorgangs zurückgelegten Wegstrecke, und/oder in Abhängigkeit einer momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, und/oder in Abhängigkeit einer Zeit, die seit dem Beginn des Einkuppelns verstrichen ist.
Um eine maximale Beschleunigung des Kraftfahrzeugs während des Anfahrvorgangs zu erzielen, kann vorteilhaft während der ersten Betriebsart eine Momentenreserve der Brennkraftmaschine aufgebaut werden, insbesondere durch eine Spätverstellung eines Zündzeitpunkts und/oder eine Erhöhung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmassenstroms oder durch entsprechende weitere Maßnahmen.
Um das gewünschte Anfahrverhalten des Kraftfahrzeugs möglichst präzise umzusetzen, kann die Brennkraftmaschine während des nachfolgend auch als zweite Betriebsart bezeichneten erfindungsgemäß geregelten Anfahrvorgangs vorteilhaft durch die Regelung des von ihr abgegebenen Drehmoments so betrieben werden, dass sich ein gewünschter Kupplungsschlupf und/oder Schlupf an den Antriebsrädern einstellt. Eine Einspritzausblendung einiger Zylinder kann ebenfalls zur Drehmomentregulierung erfolgen.
Zur Erkennung, ob die erfindungsgemäße Regelung des Anfahrvorgangs bzw. die Einstellung der ersten Betriebsart vorzunehmen ist, werden vorteilhaft eine oder mehrere Aktivierungsbedingungen, die vorzugsweise logisch miteinander verknüpfbar sind, überprüft.
Analog hierzu ist weiter vorteilhaft die Möglichkeit gegeben, während der ersten und/oder zweiten Betriebsart eine oder mehrere Deaktivierungsbedingungen zu überprüfen und die jeweilige Betriebsart abzubrechen, sobald mindestens eine der Deaktivierungsbedingungen vorliegt. Insbesondere kann der Abbruch der jeweiligen Betriebsart durch eine Reduktion des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments erfolgen.
Um eine Überlastung der insbesondere manuell betätigbaren Kupplung des Kraftfahrzeugs zu verhindern, ist mindestens eine der Deaktivierungsbedingungen abhängig von einer Reibarbeit, die von der Kupplung des Kraftfahrzeugs aufgenommen wird. Weitere vorteilhafte Deaktivierungsbedingungen hängen von einem Übersetzungsverhältnis, das der Drehzahl der Brennkraftmaschine bezogen auf die Drehzahl eines Antriebsrads entspricht, und/oder von einer seit dem Inbewegungsetzen des Kraftfahrzeugs verstrichenen Zeit und/oder von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ab.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einem elektronischen Speichermedium abspeicherbar ist und beispielsweise in einem Steuergerät für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung beziehungsweise Darstellung in der Beschreibung beziehungsweise in der Zeichnung.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigt:
1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer erfindungsgemäß betriebenen Brennkraftmaschine,
2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
3 den zeitlichen Verlauf einer tatsächlichen Drehzahl der Brennkraftmaschine aus 1 sowie einer vorgegebenen Solldrehzahl, und
4 den zeitlichen Verlauf eines Übersetzungsverhältnisses.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine 10 eines Kraftfahrzeugs. Die Brennkraftmaschine 10 wird mittels des Steuergeräts 20 angesteuert, insbesondere um das nachstehend beschriebene Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorgangs des die Brennkraftmaschine 10 aufweisenden Kraftfahrzeugs zu realisieren. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren ist hierzu in Form eines auf einem elektronischen-Speichermedium des Steuergeräts 20 abgespeicherten Computerprogramms implementiert.
Das die Brennkraftmaschine 10 aufweisende Kraftfahrzeug besitzt eine manuell betätigbare Kupplung, um einen Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine 10 und Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs herzustellen. Um dennoch reproduzierbare Betriebsbedingungen, insbesondere während eines Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten, sieht das erfindungsgemäße Verfahren eine Regelung des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs vor.
Erfindungsgemäß wird die Brennkraftmaschine 10 in einem ersten Verfahrensschritt 100, der einer ersten Betriebsart entspricht, vergleiche das Flussdiagramm aus 2, auf eine vorgebbare Solldrehzahl n_soll (3) geregelt, solange kein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine 10 und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs hergestellt ist. Die erfindungsgemäß in der ersten Betriebsart 100 einzuregelnde Solldrehzahl n_soll weist vorzugsweise einen Wert auf, der größer ist als eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine 10, um auch bei einem durch einen nachfolgenden Anfahrvorgang verursachten Absinken der Drehzahl nicht unter einen vorgebbaren Mindestwert abzusinken.
Die Solldrehzahl n_soll kann vorteilhaft beispielsweise in Abhängigkeit eines Übersetzungsverhältnisses gewählt werden, das der Drehzahl n_mot (3) der Brennkraftmaschine 10 bezogen auf die Drehzahl eines Antriebsrads entspricht. Ferner ist es möglich, die Solldrehzahl n_soll in Abhängigkeit einer während des Anfahrvorgangs zurückgelegten Wegstrecke zu wählen, oder auch in Abhängigkeit einer momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Die vorstehend genannten Zusammenhänge können über eine oder mehrere Kennlinien beziehungsweise Kennfelder verknüpft und beispielsweise in einem Speicher des Steuergeräts 20 abgelegt sein, um für den beschriebenen Regelungsvorgang zur Verfügung zu stehen. Eine reine Steuerung der Solldrehzahl n_soll der Brennkraftmaschine 10 in Abhängigkeit eines oder mehrerer der vorstehend genannten Parameter ist für die erste Betriebsart 100 ebenfalls denkbar.
Die Erkennung, ob ein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine 10 und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs vorliegt, kann beispielsweise anhand des Signals eines Kupplungsschalters durchgeführt werden, das in binärer Form angibt, ob das Kupplungspedal des Kraftfahrzeugs durchgetreten ist oder nicht. Dieses Signal kann ebenso wie weitere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 10 durch entsprechende Sensoren beziehungsweise Schalter erfasst und dem Steuergerät 20 als Eingangssignal 25 zugeführt werden.
Alternativ oder ergänzend kann die Erkennung eines Kraftschlusses auch durch eine Analyse des Drehzahlverlaufs der Brennkraftmaschine 10 erfolgen, der bei beginnendem Kraftschluss in der Kupplung eine vorgebbare Schwelle unterschreitet.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass während der ersten Betriebsart 100 (2) eine Momentenreserve der Brennkraftmaschine 10 aufgebaut wird. Dies kann beispielsweise durch eine Spätverstellung des Zündzeitpunkts und/oder eine Erhöhung des der Brennkraftmaschine 10 zugeführten Luftmassenstroms, zum Beispiel durch eine entsprechende Einstellung einer Drosselklappe, oder durch gleichwertige und an sich bekannte Maßnahmen bewerkstelligt werden.
Sobald ein Einkuppelvorgang beginnt, der die Herstellung eines Kraftschlusses zwischen der Brennkraftmaschine 10 und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs zum Ziel hat, sieht das erfindungsgemäße Betriebsverfahren einen Wechsel von der ersten Betriebsart 100 in die zweite Betriebsart 110, d. h. den geregelten Anfahrvorgang, vor, vergleiche 2.
Bei der zweiten Betriebsart 110 wird die Brennkraftmaschine 10 vorteilhaft so betrieben, dass ein von der Brennkraftmaschine 10 abgegebenes Drehmoment in Abhängigkeit von einem, insbesondere während des Einkuppelns auftretenden, Kupplungsschlupf der Kupplung geregelt wird. Zusätzlich kann auch ein Schlupf an den Antriebsrädern geregelt werden.
Durch die erfindungsgemäße Regelung der Brennkraftmaschine 10 kann ein gewünschtes Anfahrverhalten des Kraftfahrzugs besonders präzise und reproduzierbar eingestellt werden.
Besonders vorteilhaft können bei der Ansteuerung der Brennkraftmaschine 10 während der ersten und zweiten Betriebsart 100, 110 auch Umgebungsgrößen, wie beispielsweise eine Umgebungstemperatur oder auch ein Reifentyp, eine Reifentemperatur, ein Reifendruck des Kraftfahrzeugs sowie gegebenenfalls eine Fahrbahnbeschaffenheit berücksichtigt werden.
Neben einer rein binären Angabe, ob ein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine 10 und den Antriebsrädern vorliegt bzw. ob ein Einkuppelvorgang gestartet wird, ist auch die Möglichkeit der Auswertung eines momentanen Übersetzungsverhältnisses gegeben, das die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 bezogen auf die Drehzahl eines beziehungsweise der Antriebsräder wiedergibt.
Ein derartiges Übersetzungsverhältnis ü, beziehungsweise dessen zeitlicher Verlauf, ist in 4 beispielhaft abgebildet. Wie aus 4 ersichtlich ist, geht das Übersetzungsverhältnis ü in einem ausgekuppelten Zustand des Kraftfahrzeugs, das heißt während kein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine 10 und den Antriebsrädern gegeben ist, aufgrund der verschwindenden Antriebsraddrehzahl gegen unendlich, und während eines Einkuppel- bzw. Anfahrvorgangs, das heißt für Zeiten t > t_0 verringert sich der Wert des Übersetzungsverhältnisses ü entsprechend, weil sich die Drehzahl der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs allmählich der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 angleicht.
Nach einiger Zeit hat sich die Drehzahl der Antriebsräder schließlich an die Drehzahl der Brennkraftmaschine angepasst, und das sich hierbei einstellende Übersetzungsverhältnis ü_1 ist durch einen gegenwärtig eingelegten Gang eines Getriebes der Brennkraftmaschine 10 vorgegeben.
Um ein möglichst frühzeitiges Beschleunigen des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, kann erfindungsgemäß als Indikator für einen Kraftschluss beziehungsweise den eingekuppelten Zustand ein vorgebbarer Schwellwert für das Übersetzungsverhältnis ü gewählt werden, bei dessen Unterschreiten angenommen wird, dass bereits ein hinreichender Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine 10 und den Antriebsrädern sowie ein ggf. erwünschter Schlupf vorliegt und dementsprechend von der ersten Betriebsart 100 in die zweite Betriebsart 110 gewechselt werden kann.
Alternativ oder ergänzend zur Verwendung des Übersetzungsverhältnisses ü kann auch ein direkt die Drehzahl einer Antriebswelle des Kraftfahrzeugs angebendes Signal verwendet werden.
Besonders vorteilhaft ist bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass eine oder mehrere Aktivierungsbedingungen, die vorzugsweise logisch miteinander verknüpfbar sind, überprüft werden, bevor die erste Betriebsart 100 eingestellt wird. Dadurch ist sichergestellt, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung des Anfahrvorgangs nur in bestimmten Situationen durchgeführt wird, die den jeweiligen Aktivierungsbedingungen entsprechen.
Sofern das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise zur Regelung eines Anfahrvorgangs mit dem Ziel einer maximal möglichen Beschleunigung des Kraftfahrzeugs eingesetzt wird, können als Aktivierungsbedingungen beispielsweise ein eigens hierfür vorgesehenes Bedienelement, wie ein im Innenraum des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer betätigbarer Schalter oder dergleichen vorgesehen sein. Als eine weitere Aktivierungsbedingung zur Einstellung der ersten Betriebsart 100 kann beispielsweise auch eine besondere Fahrstufe oder Einstellung des Getriebes ausgewertet werden. Ferner ist es möglich, den Zustand einer Handbremse oder Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs auszuwerten, um hieraus eine Aktivierungsbedingung für das erfindungsgemäße Verfahren abzuleiten. Entsprechende Betriebsinformationen 25 können direkt über hierfür vorgesehene Schalter oder auch von einem anderen Steuergerät, wie beispielsweise einem ABS-Steuergerät, erhalten werden.
Die Betätigung des Kupplungspedals stellt – bei einer manuell betätigbaren Kupplung – vorteilhaft eine notwendige Aktivierungsbedingung dar. Eine weitere notwendige Aktivierungsbedingung hängt vorteilhaft von einem Pedalwinkel eines Gaspedals des Kraftfahrzeugs ab. Weitere Aktivierungsbedingungen können beispielsweise aus Betriebszuständen einer elektronischen Traktionshilfe oder sonstigen Systemen (ESP, ASR, ...) abgeleitet werden oder vorsehen, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgebbare Schwelle unterschreitet.
Analog zu dem Einsatz der vorstehend beschriebenen Aktivierungsbedingungen können ferner vorteilhaft auch Deaktivierungsbedingungen vorgesehen sein beziehungsweise überprüft werden, die zum Abbruch der jeweiligen Betriebsart 100, 110 des erfindungsgemäßen Verfahrens führen. Besonders vorteilhaft hängt mindestens eine Deaktivierungsbedingung ab von einer Reibarbeit, die von der Kupplung des Kraftfahrzeugs aufgenommen wird, um eine thermische Zerstörung der Kupplung während der erfindungsgemäßen Anfahrregelung zu verhindern. Weitere Kriterien, die zur Bildung von Deaktivierungsbedingungen dienen können, sind beispielsweise das Übersetzungsverhältnis ü, eine seit dem Inbewegungsetzen des Kraftfahrzeugs verstrichene Zeit oder auch eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Die von der Kupplung des Kraftfahrzeugs absorbierte Leistung lässt sich aus der nachstehenden Gleichung ermitteln: PVerl(n_mot) + Pmot(n_mot) = PVerl(n_soll) + Pmot(n_soll) + Pa(vFZG) + PRadschlupf + Pg + PKuppl,wobei P_mot(n_mot) die von der Brennkraftmaschine 10 abgegebene Leistung bei der Drehzahl n_mot darstellt, P_Verl(n_mot) die Verlustleistung der Brennkraftmaschine 10 bei der Drehzahl n_mot darstellt, P_a(v_FZG) eine Leistung darstellt, die in die Fahrzeugbeschleunigung umgesetzt wird, P_g eine Leistung darstellt, die bei einer Hangfahrt des Kraftfahrzeugs benötigt beziehungsweise gewonnen wird, P_Kuppl die in der Kupplung dissipierte Leistung darstellt, und wobei P_Radschlupf Leistung darstellt, die durch den Schlupf zwischen Reifen und Fahrbahn dissipiert wird.
Sofern die in der Kupplung umgesetzte Leistung P_Kuppl während des erfindungsgemäßen Verfahrens, das heißt bei dem geregelten Anfahrvorgang, einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, wird die entsprechende Betriebsart 100, 110 abgebrochen. Das Abbrechen der Betriebsart 100, 110 kann beispielsweise durch eine Reduktion des von der Brennkraftmaschine 10 abgegebenen Drehmoments in an sich bekannter Weise erfolgen. Diese Reduktion des Drehmoments kann z. B. aufrechterhalten werden, bis der Pedalwinkel des Gaspedals wieder einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet und/oder kein Schlupf mehr an der Kupplung vorliegt.
Vorteilhaft kann ferner vorgesehen sein, dass die Aktivierung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder die jeweilige Betriebsart 100, 110, insbesondere jedoch die Deaktivierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dem Fahrer zur Kenntnis gebracht wird, beispielsweise durch ein entsprechendes optisches oder akustisches Signal.
Die Geschwindigkeit v_FZG des Kraftfahrzeugs lässt sich bei einem Kraftfahrzeug mit einer nicht angetriebenen Achse aus deren Raddrehzahl bestimmen, während bei einem Allradfahrzeug beispielsweise auch die kleinste Raddrehzahl verwendet werden kann. Alternativ kann auch die durch ein Positionsbestimmungssystem wie beispielsweise GPS (Global Positioning System) berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit in Längsrichtung verwendet werden. Separate Sensoren zur Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit können ebenfalls eingesetzt werden.
Der Schlupf beziehungsweise die von dem Schlupf abhängige Leistung lässt sich in bekannter Weise aus einem Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit V_FZG des Kraftfahrzeugs und der Geschwindigkeit eines entsprechenden Rads berechnen.
Bei einer Verwendung des Übersetzungsverhältnisses ü als Deaktivierungsbedingung kann das Übersetzungsverhältnis ü beispielsweise auf das Unterschreiten eines vorgebbaren Schwellwerts innerhalb einer vorgebbaren Wartezeit untersucht werden. Sofern der Schwellwert nicht innerhalb der vorgegebenen Wartezeit unterschritten wird, kann der Abbruch des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen.
Falls das Kupplungspedal des Kraftfahrzeugs mit mehreren Kupplungsschaltern ausgestattet ist, von denen ein erster Kupplungsschalter angibt, ob das Kupplungspedal bis zum Anschlag durchgetreten ist, und von denen ein zweiter eine nur leichte Betätigung des Kupplungspedals anzeigt, kann beispielsweise aus dem zeitlichen Verlauf von Zustandsänderungen der beiden Kupplungsschalter darauf geschlossen werden, ob ein Fahrer des Kraftfahrzeugs versehentlich zu lange mit einer schleifenden Kupplung anfährt. In diesem Fall ist ebenfalls eine Deaktivierung des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise der entsprechenden Betriebsart 100, 110 vorgesehen.
Eine präzisere Erkennung des Pedalwinkels des Kupplungspedals ist durch Verwendung eines Winkelsensors möglich. Erfindungsgemäß kann ferner derjenige Zeitraum überwacht werden, seit dem das erfindungsgemäße Verfahren aktiviert worden ist beziehungsweise seit dem erstmals eine nichtverschwindende Leistung in der Kupplung umgesetzt wird. Sofern seit einem entsprechenden Beobachtungszeitpunkt eine applizierbare Wartezeit verstrichen oder auch eine applizierte Fahrzeuggeschwindigkeit noch nicht erreicht worden ist, kann ebenfalls eine Deaktivierung erfolgen.
Durch entsprechende Auswahl der Parameter n_soll während der ersten Betriebsart 100 bzw. eines kupplungsschlupfabhängigen Drehmoments und ggf. eines erwünschten Radschlupfs während der zweiten Betriebsart 110 kann ein Anfahrvorgang erfindungsgemäß vorteilhaft so geregelt werden, dass das Kraftfahrzeug mit maximaler Beschleunigung anfährt. Durch die Regelung des Anfahrvorgangs ist ferner eine hohe Reproduzierbarkeit des Anfahrvorgangs gegeben, selbst wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs bei dem manuellen Einkuppeln oder Betätigen des Gaspedals Bedienfehler vornimmt.
Neben einer Regelung des Anfahrvorgangs des Kraftfahrzeugs hinsichtlich einer maximalen Beschleunigung kann unter geeigneter Parametrierung der vorstehend beschriebenen Schwellwerte beziehungsweise Reglerparameter auch ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs mit anderen, wiederholbaren Bedingungen erzielt werden. Beispielsweise kann insbesondere in der zweiten Betriebsart 110 der vorgebbare Radschlupf geringer gewählt werden, als für denjenigen Fall der maximalen Fahrzeugbeschleunigung, um einen Verschleiß der Reifen des Kraftfahrzeugs zu verringern. Ein Regelung der Brennkraftmaschine 10 kann – insbesondere in der zweiten erfindungsgemäßen Betriebsart 110 – vorteilhaft auch unter Komfortgesichtspunkten erfolgen, beispielsweise um ein ungleichmäßiges Einkuppeln durch den Fahrer auszugleichen.
Die erfindungsgemäße Anfahrregelung 110 kann auch ohne eine vorangehende erste Betriebsart 100 mit entsprechender Drehzahlregelung erfolgen. Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt bei Fahrzeugen mit manuell betätigbarer Kupplung eingesetzt wird, ist der Einsatz bei Fahrzeugen mit automatischer Kupplung oder sonstigen Kupplungssystemen ebenfalls möglich.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine (10) und Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs über eine, insbesondere manuell betätigbare, Kupplung herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anfahrvorgang (110) des Kraftfahrzeugs geregelt wird, indem ein von der Brennkraftmaschine (10) abgegebenes Drehmoment in Abhängigkeit von einem, insbesondere während des Einkuppelns auftretenden, Kupplungsschlupf der Kupplung geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlupf an den Antriebsrädern geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment in Abhängigkeit einer Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) in einer ersten Betriebsart, in der noch kein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine (10) und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs hergestellt ist, auf eine vorgebbare Solldrehzahl (n_soll) geregelt wird, die insbesondere größer ist als eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine (10).
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Solldrehzahl a) in Abhängigkeit eines Übersetzungsverhältnisses gewählt wird, das der Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) bezogen auf die Drehzahl eines Antriebsrads entspricht, und/oder b) in Abhängigkeit einer während des Anfahrvorgangs zurückgelegten Wegstrecke gewählt wird, und/oder c) in Abhängigkeit einer momentanen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Betriebsart eine Momentenreserve aufgebaut wird, insbesondere durch eine Spätverstellung eines Zündzeitpunkts und/oder eine Erhöhung des der Brennkraftmaschine (10) zugeführten Luftmassenstroms.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Aktivierungsbedingungen, die vorzugsweise logisch miteinander verknüpfbar sind, überprüft werden, bevor der Anfahrvorgang (110) geregelt und/oder die erste Betriebsart (100) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der ersten Betriebart (100) und/oder während des geregelten Anfahrvorgangs (110) eine oder mehrere Deaktivierungsbedingungen überprüft werden, und dass die erste Betriebsart (100) und/oder der geregelte Anfahrvorgang (110) abgebrochen wird, sobald mindestens eine der Deaktivierungsbedingungen vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbruch dadurch erfolgt, dass das von der Brennkraftmaschine (10) abgegebene Drehmoment reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Deaktivierungsbedingung abhängig ist von einer Reibarbeit, die von der Kupplung des Kraftfahrzeugs aufgenommen wird, und/oder von einem Übersetzungsverhältnis, das der Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) bezogen auf die Drehzahl eines Antriebsrads entspricht, und/oder von einer seit dem Inbewegungsetzen des Kraftfahrzeugs verstrichenen Zeit und/oder von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche programmiert ist.
Elektronisches Speichermedium für ein Steuergerät (20) einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Computerprogramm zur Anwendung in einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 10 abgespeichert ist.
Steuergerät (20) für eine Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (20) zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 konfiguriert ist.