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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Automatikgetriebes eines Kraftfahrzeugs in einem Notfallmodus, wenn eine Zumesseinheit offen blockiert ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn sie auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
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Stand der Technik
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Heutzutage werden bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmaschinen vorwiegend Hochdruckkraftstoffspeichersysteme (Common Rail Systeme) eingesetzt, um Kraftstoff in die Brennräume der Verbrennungsmaschinen einzuspritzen und diese infolgedessen sparsam, sauber und leistungsstark zu machen. Mehrere Injektoren sind gemeinschaftlich mit einem gemeinsamen Hochdruckkraftstoffspeicher verbunden, in welchem der Kraftstoff unter Hochdruck gespeichert wird, bis die Injektoren diesen mit hohem Druck in die Brennräume der Verbrennungsmaschinen einspritzen. Jeder Injektor umfasst ein schnell schaltendes Ventil, mit dem der Einspritzvorgang für jeden Zylinder einzeln gesteuert werden kann. Da Druckerzeugung und Einspritzung durch das Hochdruckkraftstoffspeichersystem entkoppelt sind, ermöglicht dieses, den Einspritzdruck und die Einspritzzeitpunkte für jeden Zylinder individuell präzise zu steuern.
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Über eine Hochdruckpumpe wird Kraftstoff, der zuvor mit einer Vorförderpumpe aus einem Kraftstofftank gefördert wurde, mit hohem Druck in den gemeinsamen Hochdruckkraftstoffspeicher eingespeist. Dabei regelt eine Zumesseinheit, wie viel Kraftstoff der Hochdruckpumpe zugeführt wird und stellt damit einen bevorzugten Druck im gemeinsamen Hochdruckkraftstoffspeicher ein. Im gemeinsamen Hochdruckkraftstoffspeicher kann der Hochdruck des Kraftstoffs zusätzlich, wenn vorhanden, durch ein Drucksteuerventil reguliert werden. Dieses speist überschüssig geförderten Kraftstoff wieder in den Kraftstofftank ein.
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Für den Fall, dass die Zumesseinheit so blockiert ist, dass sie stets geöffnet bleibt und sich nicht mehr schließen lässt, wird das System in einen „Limp Home“ Modus geschaltet. In diesem Notfallmodus wird eine Druckregulierung des Systems allein vom Drucksteuerventil übernommen und eine Limitierung der geförderten Hochdruckkraftstoffmenge durch Begrenzung der Drehzahl und Drehmomente der Verbrennungsmaschinen erreicht.
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Offenbarung der Erfindung
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Das Verfahren bezieht sich auf eine Steuerung eines Automatikgetriebes in einem Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst neben dem Automatikgetriebe zusätzlich einen Hochdruckkraftstoffspeicher und eine Hochdruckpumpe, die Kraftstoff mit hohem Druck in den Hochdruckkraftstoffspeicher fördert. Mit dem Hochdruckkraftstoffspeicher ist ein Drucksteuerventil verbunden, das den Hochdruck des Kraftstoffs darin reguliert. Das Drucksteuerventil ist vorzugsweise über einen Rücklauf mit einem Kraftstofftank verbunden, durch den überschüssig geförderter Kraftstoff zurückgeführt werden kann. Außerdem ist die Hochdruckpumpe mit einer Zumesseinheit verbunden, welche eine Kraftstoffmenge, die der Hochdruckpumpe zugeführt wird, reguliert. Das Verfahren steuert das Automatikgetriebe, sobald ein Notfallmodus, aufgrund einer offen blockierten Zumesseinheit in Verbindung mit einer zu hohen Kraftstofftemperatur, ausgeführt wird.
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Voraussetzung für den Ablauf des Verfahrens ist eine Zumesseinheit, die in einem geöffneten Zustand, bei dem die Hochdruckpumpe unkontrolliert Kraftstoff ansaugen kann, blockiert ist. Wird dieser Zustand der Zumesseinheit erkannt, beispielsweise durch einen Sensor an der Zumesseinheit, durch einen Sensor, der eine angesaugte Kraftstoffmenge misst oder durch einen Sensor, der den Druck im Hochdruckkraftstoffspeicher ermittelt, wird das System in einen Notfallmodus (Limp Home Modus) geschaltet. In diesem Notfallmodus reguliert zum einen das Drucksteuerventil den Druck im Hochdruckkraftstoffspeicher. Andererseits kann die Zumesseinheit die zugeführte Kraftstoffmenge nicht mehr regulieren. Die benötigte Kraftstoffmenge hängt allerdings unter anderem von der Drehzahl und/oder der Drehmomente der Verbrennungsmaschine sowie der Kraftstofftemperatur ab. Daher erfolgt zum anderen eine Regulierung der Kraftstoffmenge insbesondere, indem eine Drehzahlbegrenzung und/oder eine Drehmomentbegrenzung der Verbrennungsmaschine umgesetzt werden. Durch diese Maßnahme ist das Kraftfahrzeug weiterhin fahrtauglich, insbesondere in Hinsicht auf geltende Umweltvorschriften.
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Im Notfallmodus können sich die aus dem Drucksteuerventil zurückgeführten Kraftstoffmengen deutlich verändern. Dies hat zur Folge, dass, durch das Rückführen des erwärmten Kraftstoffs in den Kraftstofftank, eine Kraftstofftemperatur zusätzlich ansteigen kann. Gemäß eines Aspekts des Verfahrens, kann die steigende Kraftstofftemperatur in der Kraftstoffmengenregulierung berücksichtigt werden.
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Darüber hinaus sind Schaltpunkte des Automatikgetriebes in einer Getriebesteuerung hinterlegt und mit Drehzahlschwellen und/oder Drehmomentschwellen der Verbrennungsmaschine verbunden. Bei einer Drehzahlbegrenzung und/oder Drehmomentbegrenzung der Verbrennungsmaschine können eventuell Betriebszustände eintreten, in denen Schaltpunkte nicht erreicht werden, die für eine Fahrbarkeit des Fahrzeugs notwendig sind. Um solche Betriebszustände auszuschließen, werden in diesem Verfahren die Schaltpunkte des Automatikgetriebes in der Getriebesteuerung zu niedrigeren Drehzahlen und/oder Drehmomenten hin verschoben, woraufhin zumindest ein Schaltpunkt, vorzugsweise jedoch alle Schaltpunkte, innerhalb des durch die Drehzahlbegrenzung vorgegebenen Drehzahlbereichs und/oder durch die Drehmomentbegrenzung vorgegebenen Drehmomentbereichs liegen und eine Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs weiterhin gewährleistet ist.
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Besonders bevorzugt ist, dass ein Fehlersignal, das beispielsweise beim Schalten des Systems in den Notfallmodus in einem elektronischen Steuergerät gespeichert wird, an eine Getriebesteuerung weitergeleitet wird. Dort kann es als Auslöser verwendet werden, die Schaltpunkte des Automatikgetriebes zu niedrigeren Drehzahlen und/oder Drehmomenten zu verschieben.
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Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.
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Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um das Automatikgetriebe des Kraftfahrzeugs mittels des Verfahrens zu steuern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 schematisch einen Hochdruckkraftstoffspeicher und eine Hochdruckpumpe sowie ein Getriebe, das mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert werden kann.
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2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsbeispiel der Erfindung
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1 zeigt einen Hochdruckspeicher 1 für eine Verbrennungsmaschine (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs. Außerdem ist eine Hochdruckpumpe 2 dargestellt, die mit dem Hochdruckspeicher 1 verbunden ist und Kraftstoff unter hohem Druck in den Hochdruckspeicher 1 pumpt. Folglich bilden beide in Kombination einen Hochdruckteil. Indes wird die Hochdruckpumpe 2 über eine Förderleitung 3 mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 4 versorgt, wobei eine Vorförderpumpe 5 Kraftstoff mit niedrigem Druck über die Förderleitung 3 zur Hochdruckpumpe 2 pumpt. In letzterer ist eine Zumesseinheit 6 angeordnet, die den Kraftstoff aus der Förderleitung 3 in die Hochdruckpumpe 2 eingibt. Die Zumesseinheit 6 reguliert demzufolge die Kraftstoffmenge die der Hochdruckpumpe 2 zur Verfügung steht und sorgt somit dafür, dass die Hochdruckpumpe 2 bedarfsgeregelt arbeitet.
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Des Weiteren ist ein Drucksteuerventil 7 an dem Hochdruckkraftstoffspeicher 1 angeordnet, das über einen Rücklauf 8 mit dem Kraftstofftank 4 verbunden ist. Wenn die Hochdruckpumpe 2 Kraftstoff in den Hochdruckkraftstoffspeicher 1 pumpt, wird überschüssig geförderter Kraftstoff über das Drucksteuerventil 7 zurück in den Rücklauf 8 geführt. Folglich wird ein Hochdruck des Kraftstoffs im Hochdruckspeicher 1 insbesondere über das Drucksteuerventil 7 geregelt. Es ist zu erwähnen, dass die Hochdruckpumpe 2 überdies selbst mit dem Rücklauf 8 verbunden ist.
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Die Steuerung der Kraftstoffmengen sowie des Drucks im Hochdruckspeicher 1 wird durch ein elektronisches Steuergerät 9 vorgenommen, welches mit den Komponenten Hochdruckpumpe 2, samt Zumesseinheit 6, Drucksteuerventil 7, und Vorförderpumpe 5 verbunden ist. Darüber hinaus ist das elektronische Steuergerät 9 in dieser Ausführungsform mit einem Automatikgetriebe 10 verbunden und umfasst eine Getriebesteuerung, die das Automatikgetriebe 10 steuert. In einer weiteren Ausführungsform kann das elektronische Steuergerät 9 mit einem weiteren Steuergerät (nicht dargestellt), welches das Automatikgetriebe 10 steuert, verbunden sein und mit diesem kommunizieren.
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In 2 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Verfahren beginnt, indem eine offen blockierte Zumesseinheit 6 erkannt wird 11. Offen blockiert bedeutet, dass die Zumesseinheit 6 in einer Stellung geöffnet ist, sodass Kraftstoff in die Hochdruckpumpe 2 strömen kann, und es zudem in dieser Stellung blockiert ist, wodurch eine Regulierung eines Kraftstoffzustroms nicht mehr möglich ist. In einem weiteren Schritt wird eine Abfrage 12 durchgeführt, ob die Zumesseinheit 6, wie oben beschrieben, offen blockiert ist. Ist dies nicht der Fall wird das Verfahren sofort beendet 13.
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Im anderen Fall sieht das Verfahren ein Schalten 14 in einen Notfallmodus vor. In diesem Notfallmodus wird einerseits eine Druckregulierung 15 im Hochdruckspeicher 1 vollständig durch das Drucksteuerventil 7 vorgenommen. Dabei wird Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher 1 in den Rücklauf 8 abgegeben, um einen zu hohen Druck im Hochdruckspeicher 1 zu verhindern. Andererseits findet eine Begrenzung 16 von Drehzahlen n einer dazugehörigen Verbrennungsmaschine (nicht dargestellt) statt. Durch die Begrenzung 16 der Drehzahlen n der Verbrennungsmaschine, wird ihre maximale Leistung reduziert, was zu einem geringeren Bedarf an Kraftstoff führt. Aus diesem Grund, wird eine Kraftstoffmengenregulierung 17 im Notfallmodus, unter anderem, durch die Begrenzung 16 der Drehzahlen n erreicht. Des Weiteren erfolgt ein Speichern 18 eines Fehlereintrags F im elektronischen Steuergerät 9.
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Es ist anzumerken, dass sich die Kraftstofftemperatur TK in der Förderleitung 3 erhöht, da erwärmter Kraftstoff über das Drucksteuerventil 7 in den Kraftstofftank 4 zurückgeführt wird. Im erfindungsgemäßen Verfahren, wird diese erhöhte Kraftstofftemperatur TK bei der Kraftstoffmengenregulierung 17 berücksichtigt. Beispielsweise wird eine größere Menge Kraftstoff durch das Drucksteuerventil 7 in den Kraftstofftank zurückgeführt oder die Drehzahl n der Verbrennungsmaschine wird stärker reduziert oder eine Einspritzung des Kraftstoffs verändert, was zu einer entsprechend reduzierten Kraftstoffmenge führt, die von der Hochdruckpumpe 2 in den Hochdruckspeicher 1 gepumpt wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ferner das Weiterleiten 19 des Fehlersignals F zur Getriebesteuerung vor. Ist das Steuergerät 9 gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eingerichtet, das Automatikgetriebe 10 zu steuern, so bewirkt das Fehlersignal F, dass Schaltpunkte, an denen das Automatikgetriebe 10 einen Gang wechselt, zu niedrigeren Drehzahlen n verschoben werden 20. Dadurch kann verhindert werden, dass im Notfallmodus, durch die Begrenzung 16 der Drehzahlen n, Betriebszustände eintreten, in denen ein Gangwechsel nicht möglich ist, da die entsprechenden Schaltpunkte bei zu hohen Drehzahlen n liegen.
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Das Verfahren wird solange wiederholt, bis in der Abfrage 12 festgestellt wird, dass die Zumesseinheit 6 nicht mehr offen blockiert ist, und/oder die Kraftstofftemperatur TK nicht mehr oberhalb einer Temperaturschwelle liegt, bei der die Drehzahl n begrenzt 16 wird.
