DE102008020842A1 - Motor vehicle has control device and unit coupled with control device for switching between two operating modes of drive unit, where control device is coupled with brake pedal - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a motor vehicle according to the Preamble of claim 1.
Kraftfahrzeuge
mit zumindest zwei unterschiedlichen Antriebseinheiten zur Erzeugung
von Antriebsmoment sind bereits hinlänglich bekannt. Ein Hybridfahrzeug
in Form eines BMW X5, mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen
Maschine zur Erzeugung von Antriebsmoment, ist bereits in dem Artikel
Des
Weiteren ist aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fahrbarkeit eines gattungsgemäßen Kraftfahrzeugs bzw. die Dosierbarkeit der Momentvorgabe für beide Antriebseinheiten des Kraftfahrzeugs möglichst komfortabel und betriebssicher zu gestalten.Of the Invention is based on the object, the drivability of a generic Motor vehicle or the metering of the moment preset for both Drive units of the motor vehicle as comfortable as possible and safe to operate.
Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere bei Kraftfahrzeugen
mit zwei unterschiedlichen Antriebseinheiten – vorzugsweise
bei Kraftfahrzeugen mit einer ersten als Brennkraftmaschine ausgebildeten
Antriebseinheit und mit einer zweiten als elektrische Antriebsmaschine
ausgebildeten Antriebseinheit – die Dosierbarkeit der Fahrgeschwindigkeit
(bzw. die hierfür erforderliche Fahrerwunsch- bzw. Momentvorgabe)
und Beschleunigung mittels einer Fahrerwunschvorgabeeinrichtung
bislang nicht zufriedenstellend gelöst ist. Insbesondere wenn
zwei Antriebseinrichtungen vorhanden sind, die im Hinblick auf die
Höhe ihrer Leistungsabgabe stark unterschiedlich ausgebildet
sind, können diese nur mit starken Kompromissen über
ein und dasselbe Fahrpedal gesteuert werden. Wird etwa von einem elektrischen
Betrieb auf einem brennkraftmotorischen Betriebumgeschaltet ist
hier aufgrund der in der Regel sehr unterschiedlichen Leistungen
ein sauberes Umschalten kaum möglich. Ist das Fahrpedal etwa
im elektrischen Betrieb zu 2/3 ausgelenkt, würde dies in
ein nur mäßiges Antriebsmoment resultieren. Würde
in dieser Fahrpedalposition auf Brennkraftmaschinenbetrieb umgeschaltet
wäre ein sprungartiger erheblicher Leistungszuwachs die
Folge. Dieser Effekt tritt umso stärker auf, je unterschiedlicher
die Antriebseinheiten im Hinblick auf ihre Maximalleistung ausgelegt
sind. Je größer die Differenz der Maximalleistung
zwischen den beiden Antriebseinheiten ist, desto schwieriger gestaltet
sich ein sauberer komfortabler Umschaltvorgang zwischen den beiden
Antriebseinheiten. Der Fahrzeugbetrieb mittels Brennkraftmaschine
bzw. Elektromotor erfordert für eine einigermaßen praxisgerechte
Bedienbarkeit zwei unterschiedliche Fahrpedalkennlinien (siehe
Erfindungsgemäß wird die dargelegte Problematik durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind. Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit mit zwei unterschiedlichen Antriebseinrichtungen zur Erzeugung von auf zumindest ein Antriebsrad wirkenden Antriebsmoment sowie ein (vorzugsweise mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtungen gekoppeltes) Fahrpedal zur Vorgabe eines positiven Antriebsmoments, weist zusätzlich mit der Steuereinrichtung gekoppelte Mittel zur Umschaltung zwischen zumindest zwei unterschiedlichen Betriebsmodi der Antriebseinheit auf. Gemäß der Erfindung ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass in einem ersten Betriebsmodus die Vorgabe für das positive Antriebsmoment (zumindest zeitweise ausschließlich) in Abhängigkeit von der Position des Bremspedals variierbar ist.According to the invention the problem presented by the totality of the features of the Claim 1, while in the dependent claims preferred Further developments of the invention are given. An inventive Motor vehicle comprising a drive unit with two different Drive means for generating on at least one drive wheel acting drive torque and a (preferably with a control device coupled to control the drive means) accelerator pedal for specifying a positive drive torque, additionally coupled to the control means for switching between at least two different operating modes of the drive unit. According to the Invention, the control unit is designed such that in one first operating mode, the default for the positive drive torque (at least temporarily only) depending is variable from the position of the brake pedal.
Zur Vermeidung der eingangs beschriebenen Problematik der zwei Fahrpedal-Kennlinien wird demnach vorgeschlagen, in einem automatisch oder manuell aktivierbaren (bzw. desaktivierbaren) speziellen Betriebsmodus die Fahrerwunsch- bzw. Antriebsmomentvorgabe (Geschwindigkeitssteuerung) nicht wie bekannt über das Fahrpedal, sondern über das Bremspedal vorzunehmen. Durch das neuartige Bedienkonzept und die in der Steuereinrichtung realisierte Betriebsstrategie wird der elektrischen Antriebsmaschine über das Bremspedal ein variierbarer Fahrerwunsch vorgegeben, über diese bis zum Erreichen einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit bzw. bis zum Erreichen eines vorbestimmten Grenz-Antriebsmoments ein variables Antriebsmoment erzeugt. Der Fahrzeugführer nimmt diesen Zustand als variable Beschleunigung wahr, die er mit dem Bremspedal ohne Eingriff der Betriebsbremse bis auf Null reduzieren kann. Darüber hinaus besteht für den Fahrzeugführer die Möglichkeit in gewohnter Weise – zunächst ohne Eingriff der Betriebsbremse, ausschließlich durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine – zu verzögern. Erst bei weiterer Betätigung des Bremspedals wird Bremskraft über die Betriebsbremse erzeugt. Der Fahrzeugführer hat durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung allein durch die Bedienung des Bremspedals die Möglichkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit und -beschleunigung zu erhöhen bzw. zu verringern. Bei einem Wechsel der Betätigung von der Betätigung, und damit der Geschwindigkeitssteuerung per Bremspedal, auf eine Betätigung des Fahrpedals wird der so genannte erste Betriebsmodus (Steuerung der elektrischen Antriebsmaschine in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich per Bremspedal) verlassen, die Brennkraftmaschine gestartet und das Kraftfahrzeug in herkömmlicher Weise per Fahrpedal geschwindigkeitsgesteuert.To avoid the problem of the two accelerator pedal characteristics described at the outset, it is therefore proposed, in an automatic or manually activatable (or deactivatable) special operating mode, not to make the driver's command or drive torque input (speed control) via the accelerator pedal, as known, via the accelerator pedal. Due to the novel operating concept and the operating strategy implemented in the control device, the electric drive machine is given a variable driver request via the brake pedal, via this until it reaches its destination a variable drive torque generated by a predetermined limit speed or until reaching a predetermined limit drive torque. The driver perceives this state as variable acceleration, which he can reduce to zero with the brake pedal without intervention of the service brake. In addition, there is the possibility for the driver in the usual way - to delay first without intervention of the service brake, only by the generator operation of the electric machine. Only upon further actuation of the brake pedal braking force is generated via the service brake. The driver has the ability to increase vehicle speed and acceleration alone by the operation of the brake pedal by the inventive design. Upon a change of the operation of the operation, and thus the speed control by brake pedal, an operation of the accelerator pedal, the so-called first operating mode (control of the electric drive machine in a predetermined speed range by brake pedal) leave the engine started and the motor vehicle in a conventional manner Speed controlled by accelerator pedal.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ausgehend von einer Ruheposition des Bremspedals (nicht betätigtes Bremspedal) ein vorbestimmtes Antriebsmoment durch die elektrische Maschine erzeugt. Dieses vorbestimmte Antriebsmoment entspricht bevorzugt dem Antriebsmoment, welches maximal durch die elektrische Maschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt werden soll. Ausgehend von diesem vorbestimmten maximalen Antriebsmoment kann das Kraftfahrzeug durch Betätigung des Bremspedals in einem rein elektrischen Betriebsmodus (geschwindigkeits-)gesteuert werden. Das derart angetriebene Kraftfahrzeug kann durch Betätigung des Bremspedals entsprechend verzögert werden. Das Steuerungsverhalten des Kraftfahrzeugs entspricht in diesem Betriebsmodus dem, eines Automatikfahrzeugs, bei dem bei eingelegter Gangstufe ohne Betätigung des Fahrpedals bereits ein definiertes Antriebsmoment erzeugt wird, derart, dass das Fahrzeug ohne Betätigung des Bremspedals definiert anrollt. Das im Rahmen der erfindungsgemäßen Ausgestaltung erzeugte elektrische Antriebsmoment kann beispielsweise derart bestimmt sein, dass das Kraftfahrzeug bis auf eine definierte Fahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 40 km/h auf ebener Fahrbahn) beschleunigbar und fahrbar ist. In einer möglichen Weiterbildung kann das vorbestimmte maximale Antriebsmoment der elektrischen Maschine bzw. die im elektrischen Betrieb erreichbare Maximalgeschwindigkeit variierbar (bzw. einstellbar) sein.In a particularly preferred embodiment of the invention is based on a rest position of the brake pedal (non-actuated brake pedal) a predetermined drive torque by the electric machine generated. This predetermined drive torque preferably corresponds to Drive torque, which maximum by the electric machine for Drive the motor vehicle to be generated. Starting from this predetermined maximum drive torque, the motor vehicle by actuation the brake pedal in a purely electrical operating mode (speed) controlled become. The thus driven motor vehicle can by actuation the brake pedal are delayed accordingly. The control behavior of the motor vehicle corresponds to the one, in this mode of operation Automatic vehicle, in which engaged gear without activation the accelerator pedal already generates a defined drive torque, such that the vehicle without operating the brake pedal defined rolls on. That in the context of the invention Design generated electric drive torque, for example be determined so that the motor vehicle except for a defined Vehicle speed (eg 40 km / h on a flat road) can be accelerated and is mobile. In a possible training can the predetermined maximum drive torque of the electric machine or the achievable maximum speed in electrical operation be variable (or adjustable).
Mit Vorteil ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, bzw. die elektrische Antriebsmaschine desselben, über das Bremspedal derart steuerbar, dass ausgehend von der Ruheposition des Bremspedals in einem ersten Auslenkbereich (bis zu einem ersten Auslenkwinkel), die elektrische Maschine motorisch zur Erzeugung eines Antriebsmoments betrieben wird, und in einem zweiten Auslenkbereich (zwischen dem ersten und einem zweiten Auslenkwinkel), die elektrische Maschine generatorisch zur Erzeugung eines Bremsmoments betrieben wird. Mit Vorteil ist das Bremspedal Teil eines hydraulischen Bremssystems, wobei der erste oder der erste und der zweite Auslenkbereich innerhalb des definierten Leerweges des hydraulischen Bremspedals realisiert sind.With Advantage is the motor vehicle according to the invention, or the electric drive machine of the same, over the Brake pedal controlled so that starting from the rest position the brake pedal in a first deflection range (up to a first deflection angle), the electric motor by motor to generate a drive torque is operated, and in a second deflection range (between the first and a second deflection angle), the electric machine is operated as a generator for generating a braking torque. With Advantage is the brake pedal part of a hydraulic braking system, wherein the first or the first and the second deflection range within realized the defined free travel of the hydraulic brake pedal are.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, in Betriebsphasen, in denen das Kraftfahrzeug über ein Fahrerassistenzsystem automatisiert verzögert und beschleunigt wird (z. B. ein so genannter ACC S + G Betrieb, in dem das Fahrzeug auch während so genannter Stopp and Go Betriebsphasen automatisiert verzögert und beschleunigt wird) die Steuerung der elektrischen Maschine über das Bremspedal zumindest zeitweise auszusetzen und das Fahrzeug automatisiert über das Fahrerassistenzsystem elektrisch zu beschleunigen und generatorisch zu bremsen.In a development of the invention is provided in operating phases, in which the motor vehicle via a driver assistance system automated delayed and accelerated (eg so-called ACC S + G operation in which the vehicle is also during so-called stop and go operating phases automated delayed and accelerates) the control of the electric machine over at least temporarily suspend the brake pedal and the vehicle automated via the driver assistance system electrically to accelerate and to brake regeneratively.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:One Embodiment of the invention is in the drawing and will be described in more detail below. It demonstrate:
Die
Steuereinrichtung
In einem zweiten Betriebsmodus kann das Antriebsmoment in Abhängigkeit von dem Fahrpedal bzw. Fahr- und Bremspedal in bekannter Weise beschleunigt bzw. verzögert werden.In In a second operating mode, the drive torque in dependence accelerated by the accelerator pedal and drive and brake pedal in a known manner or delayed.
Die Auswahl bzw. Aktivierung eines Betriebsmodus kann automatisch erfolgen, indem in Abhängigkeit von vorbestimmten Betriebsparametern eine entsprechende Umschaltung bzw. Aktivierung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Aktivierung bzw. Desaktivierung des Betriebszustands auch durch die Betätigung manueller Bedienmittel in Form eines Tasters, Schalters oder dergleichen erfolgen.The Selection or activation of an operating mode can be automatic, by a function of predetermined operating parameters corresponding switching or activation takes place. Alternatively or In addition, the activation or deactivation of the Operating state also by the operation of manual control in the form of a button, switch or the like.
In
der
In
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst vielmehr auch alle gleich wirkenden Ausführungsformen. Im Speziellen ist die Erfindung auch auf einspurige Kraftfahrzeuge, wie Motorräder mit anwendbar, bei denen die Fahrerwunschvorgabe analog zu Fahrpedal und Bremspedal über Gasdrehgriff und Fuß- oder Handbremshebel erfolgt. Des Weiteren sollen auch alle Kraftfahrzeuge, bei denen im Hinblick auf behindertengerechte Umbauten die Fahrerwunschvorgabe sehr individuell erfolgen muss, mit umfasst sein. Insbesondere sei allgemein an Systeme gedacht, bei denen die Fahrerwunschvorgabe durch unterschiedliche Bedienung über eine einzige Fahrerwunschvorgabeeinrichtung erfolgt – beispielsweise in Form eines aus einer Mittellage nach vorne oder nach hinten verschiebbaren Hebels oder in Form eines aus einer Mittellage in unterschiedliche Drehrichtungen betätigbaren Gasdrehgriffes.The Invention is not on the described embodiment rather, it also encompasses all those that have the same effect Embodiments. In particular, the invention is also on single-track motor vehicles, such as motorcycles with applicable, at which the driver request specification analogous to accelerator pedal and brake pedal Throttle grip and foot or handbrake lever done. Of Furthermore, all motor vehicles, in which in terms of on handicapped conversions the driver request specification very individual must be included with. In particular, be general to systems thought, in which the driver's default by different Operation via a single driver request default device takes place - for example in the form of a middle layer forward or backward sliding levers or in the form of a operable from a central position in different directions of rotation Throttle grip.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102006012515 A1 [0003] - DE 102006012515 A1 [0003]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - „Tausendsassa” der Fachzeitschrift Auto Motor und Sport, Ausgabe 11/2004, Seite 62 ff. [0002] - "All-rounder" of the journal Auto Motor und Sport, Issue 11/2004, page 62 et seq. [0002]
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