DE10231210A1 - Process for controlling a motor vehicle drive unit regulates the drive rotation speed according to a given value which can be manually altered - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for controlling a motor vehicle drive device according to the preamble of claim 1.
In Kraftfahrzeugantriebsvorrichtungen kommen in zunehmendem Maße Getriebe mit stufenlos verstellbarer Übersetzung zum Einsatz. Ein derartiges stufenloses Getriebe und ein Verfahren zum Steuern dieses Getriebes ist beispielsweise aus der ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 7/2000, Seiten 548–553 und 9/2000, Seiten 746–753 bekannt.In motor vehicle drive devices come increasingly Gearbox with infinitely variable ratio for use. On such a continuously variable transmission and a method for controlling it Gearbox is, for example, from the ATZ automobile technical magazine, 7/2000, pages 548-553 and 9/2000, pages 746-753 known.
Bei dem bekannten Verfahren wird ein Sollwert für eine Eingangsdrehzahl des Getriebes in einem Automatikmodus nach einer vorgegebenen Fahrstrategie in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern ermittelt und die Eingangsdrehzahl durch Variation der stufenlos verstellbaren Übersetzung des Getriebes auf den Sollwert geregelt. Dabei wird unterschieden zwischen einem Konstantfahrmodus, der verbrauchsgünstiges Fahren in stationären Betrieb ermöglicht und einem Beschleunigungsmodus, der spontanes und dynamisches Fahren erlaubt. Im Konstantfahrmodus wird der Sollwert aus einem Fahrkennfeld, der Fahrgeschwindigkeit und dem aktuellen Fahrwiderstand und im Beschleunigungsmodus in Abhängigkeit des Fahrpedalwinkels ermittelt. Der Beschleunigungsmodus wird dabei durch eine sprunghafte Erhöhung des Sollwerts eingeleitet, was zu einem Drehzahlverlauf führt, der dem Drehzahlverlauf eines Stufengetriebes bei einer Gangrückschaltung ähnelt.In the known method a setpoint for an input speed of the transmission in an automatic mode a given driving strategy depending on different Operating parameters determined and the input speed by variation the infinitely variable translation of the gearbox is regulated to the setpoint. A distinction is made here between a constant driving mode, the most economical Driving in stationary operation allows and an acceleration mode, the spontaneous and dynamic driving allowed. In constant driving mode, the setpoint is derived from a driving map the driving speed and the current driving resistance and in Acceleration mode depending of the accelerator pedal angle determined. The acceleration mode is thereby by a sudden increase of the setpoint, which leads to a speed curve that is similar to the speed curve of a multi-speed transmission during a downshift.
Des weiteren ist die Möglichkeit einer Umschaltung des Betriebsmodus vom Automatikmodus in einen manuellen Modus gegeben. Im manuellen Modus wird dabei die Übersetzung des Getriebes nach Wahl des Fahrers auf einen von sechs festen Übersetzungswerten geregelt wird. Das heißt, das Getriebe wird wie ein sechsstufiges Schaltgetriebe betrieben. Für den Fahrer bedeutet dies eine Komforteinbuße, weil er dann auf die Vorteile des Automatikmodus verzichten muß.Furthermore, there is the possibility a switchover of the operating mode from automatic mode to one given manual mode. The translation is done in manual mode of the gearbox at the driver's choice to one of six fixed gear ratios is regulated. This means, the transmission is operated like a six-stage manual transmission. For the Driver this means a loss of comfort because he then benefits automatic mode.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern einer Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung anzugeben, bei dem die Vorteile des Automatikmodus und des manuellen Modus miteinander kombiniert werden.The invention is based on the object Specify a method for controlling a motor vehicle drive device where the advantages of automatic mode and manual mode can be combined with each other.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task is characterized by the characteristics of claim 1 solved. Advantageous further developments and refinements result from the subclaims.
Erfindungsgemäß wird dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs, das eine Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Motor und einem mit dem Motor gekoppelten stufenlos verstellbaren Getriebe aufweist, die Möglichkeit gegeben, in eine vorgegebene Fahrstrategie, die den Sollwert einer Eingangsdrehzahl des Getriebes oder einer Motordrehzahl des Motors bestimmt, manuell einzugreifen, um den Sollwert wunschgemäß um einen vorgegebenen Änderungswert zu erhöhen oder zu reduzieren. Der manuelle Eingriff erfolgt dabei durch eine von einer Fahrpedalbetätigung unabhängige Fahreraktion, vorzugsweise durch Betätigen eines Tasters, eines Wippschalters, eines Drehschalters oder eines Wählhebels.According to the invention, the driver of a motor vehicle, the a motor vehicle drive device with an engine and a has continuously variable transmission coupled to the engine, the possibility given in a given driving strategy that the setpoint of a Input speed of the transmission or an engine speed of the engine determined to intervene manually to change the setpoint as desired predetermined change value to increase or reduce. The manual intervention is carried out by a from accelerator pedal actuation independent Driver action, preferably by pressing a button, one Rocker switch, a rotary switch or a selector lever.
Der Änderungswert, um den der Sollwert erhöht oder reduziert wird, wird vorzugsweise in Abhängigkeit des Fahrertyps, d. h. in Abhängigkeit der Sportlichkeit der Fahrweise, und/oder in Abhängigkeit der Fahrsituation vorgegeben, insbesondere in Abhängigkeit mindestens einer der folgenden Größen: Fahrgeschwindigkeit, momentane Eingangsdrehzahl oder Motordrehzahl und Fahrbahnneigung. Die Sportlichkeit der Fahrweise kann dabei automatisch ermittelt werden, beispielsweise durch Auswerten der Beschleunigungsvorgänge, oder vom Fahrer beispielsweise durch Betätigen eines Schalters gewählt werden.The change value by which the setpoint elevated or is reduced, preferably depending on the type of driver, i. H. dependent on the sportiness of the driving style and / or depending on the driving situation given, especially depending at least one of the following variables: driving speed, current Input speed or engine speed and road gradient. The sportiness the driving style can be determined automatically, for example by evaluating the acceleration processes, or by the driver, for example by pressing selected a switch become.
Nach dem Eingriff wird der Sollwert vorzugsweise weiterhin gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt.After the intervention, the setpoint preferably still according to the given Driving strategy determined.
Vorzugsweise wird der Sollwert unmittelbar nach dem Eingriff in die Fahrstrategie oder bei einer innerhalb einer vorgegebenen Zeit auf den Eingriff folgenden Änderung des Fahrpedalwinkels in einer Begrenzungsphase für eine bestimmte, in Abhängigkeit der Fahrsituation vorgegebene Zeit auf konstantem Wert gehalten, mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit variiert oder – in jeweils unterschiedlichen Zeitabschnitten – sowohl auf konstantem Wert gehalten als auch mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit variiert.The setpoint is preferably immediately after the intervention in the driving strategy or one within one predetermined time after the intervention change in the accelerator pedal angle in a limitation phase for a certain, depending the time specified for the driving situation is kept at a constant value, with limited rate of change varies or - in different periods of time - both kept at a constant value as well as with limited rate of change varied.
Dabei wird der Sollwert vorzugsweise höchstens solange auf konstantem Wert gehalten oder mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit variiert, bis die Fahrsituation sich ändert, insbesondere bis der Fahrpedalwinkel sich ändert, oder bis der Sollwert gleich dem gemäß der Fahrstrategie ermittelten Wert ist. Anschließend wird der Sollwert bis zu einem erneuten Eingriff in die Fahrstrategie nach der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt.The setpoint is preferred at the most kept at a constant value or with a limited rate of change varies until the driving situation changes, especially until the accelerator pedal angle changes or until the target value equals that determined according to the driving strategy Is worth. Subsequently becomes the setpoint until another intervention in the driving strategy determined according to the specified driving strategy.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß der Eingriff in die Fahrstrategie keine Deaktivierung des Automatikmodus zur Folge hat, so daß der Fahrer nach dem Eingriff weiterhin die Vorteile eines stufenlosen Automatikgetriebes genießen kann und dennoch die Möglichkeit hat, die Eingangsdrehzahl beispielsweise zur Erhöhung der Motorbremswirkung oder zum Erreichen einer betont sportlichen Fahrweise zu erhöhen.The main advantage of the method according to the invention is that the Intervention in the driving strategy no deactivation of the automatic mode has the consequence that the Drivers continue to take advantage of a stepless after the procedure Enjoy automatic transmission can and yet the possibility has, the input speed, for example, to increase the engine braking effect or to increase to achieve a decidedly sporty driving style.
Das Verfahren läßt sich zudem mit geringem Aufwand in eine Software zur Steuerung der Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung umsetzen. Der Aufwand ist dabei gering, da beim Eingriff in die Fahrstrategie kein Wechsel zwischen verschiedenen Steuerungs- oder Regelungsarten, beispielsweise zwischen einer Drehzahlregelung und einer Übersetzungsregelung vorgenommen werden muß. Zudem muß beim Eingriff auch keine Initialisierung wie z. B. eine Gangauswahl vorgenommen werden, so daß zur Durchführung des Verfahrens keine hohe Rechenleistung benötigt wird.The method can also be implemented with little effort into software for controlling the motor vehicle drive device. The effort is low, since when changing the driving strategy, there is no need to change between different types of control or regulation, for example between a speed control and a transmission control. In addition, no initialization such as. B. a gear selection can be made so that to perform The process does not require high computing power.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below of embodiments and figures closer explained. It demonstrate:
Bei einer Kraftfahrzeugantriebsvorrichtung mit einem Motor, einer Kupplung und einem über die Kupplung mit dem Motor gekoppelten stufenlos verstellbaren Getriebe wird der Sollwert für die Eingangsdrehzahl des Getriebes oder die Motordrehzahl des Motors in einem normalen Betriebsmodus in herkömmlicher Weise nach einer vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt. Dabei werden verschiedene Betriebsgrößen, insbesondere die Fahrgeschwindigkeit, der Fahrwiderstand und der Fahrpedalwinkel eines vom Fahrer betätigten Fahrpedals ausgewertet. Die Eingangsdrehzahl oder die Motordrehzahl wird dann durch Steuerung der Übersetzung des Getriebes und/oder durch Variation der Kupplungsansteuerung auf den Sollwert geregelt.In a motor vehicle drive device with an engine, a clutch and one via the clutch with the engine Coupled continuously variable transmission becomes the setpoint for the input speed of the transmission or the engine speed of the engine in a normal Operating mode in conventional Determined way according to a predetermined driving strategy. In doing so different company sizes, in particular the driving speed, driving resistance and accelerator pedal angle one operated by the driver Accelerator pedal evaluated. The input speed or the engine speed is then controlled by translation of the transmission and / or by varying the clutch control regulated to the setpoint.
In
Nach der Sollwerterhöhung wird der Sollwert n weiterhin gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt. Der Sollwertverlauf entspricht dann dem durch die Kurve n1 dargestellten Verlauf. Der Eingriff in die Fahrstrategie bewirkt in diesem Fall lediglich eine Arbeitspunktverschiebung.After the setpoint increase the setpoint n continues according to the given one Driving strategy determined. The setpoint curve then corresponds to that of the curve shown n1. The intervention in the driving strategy in this case only causes a working point shift.
Denkbar ist es, den Sollwert n in Abhängigkeit der Fahrsituation, d. h. in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit und in Abhängigkeit davon, ob es sich bei der momentanen Fahrt um eine Bergauffahrt, Bergabfahrt oder Kurvenfahrt handelt, sowie in Abhängigkeit des Fahrertyps für eine bestimmte Zeit auf konstantem Wert zu halten oder eine Änderung des Sollwerts n nur mit einer begrenzten Änderungsgeschwindigkeit zuzulassen und den Sollwert erst danach wiederum gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie zu ermitteln.It is conceivable to set the target value n in dependence the driving situation, d. H. dependent on the driving speed and depending on whether it is for the current trip up a hill, downhill or Cornering, as well as depending on the driver type for a particular Time to keep constant or a change in setpoint n only with a limited rate of change permit and only then the setpoint again according to the specified Determine driving strategy.
Möchte der Fahrer das Motorbremsmoment zum Zeitpunkt t3, also in der Verzögerungsphase erhöhen, kann er dies durch den Eingriff in die Fahrstrategie tun. Der Sollwert n steigt dann zum Zeitpunkt t3 sprunghaft um den Änderungswert Δn an. Anschließend kann der Sollwert n weiterhin gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt werden, was zu einem der Kurve n1 entsprechenden Sollwertverlauf führt.Would like to the driver applies the engine braking torque at time t3, i.e. in the deceleration phase increase, he can do this by intervening in the driving strategy. The setpoint n then suddenly increases by the change value Δn at time t3. Then you can the setpoint n continues according to the given one Driving strategy are determined, which corresponds to a curve n1 Setpoint curve leads.
Bei Bergabfahrten ist es jedoch sinnvoll, das Motorbremsmoment stärker auszunutzen. Daher wird die Änderungsgeschwindigkeit des Sollwerts n in Abhängigkeit der Fahrsituation begrenzt, so daß der Sollwert n gemäß der Kurve n2 höchstens mit einer durch die Fahrsituation vorgegebenen Steilheit abnehmen kann und damit für längere Zeit auf hohem Niveau verbleibt. When driving downhill, however, it makes sense the engine braking torque stronger exploit. Hence the rate of change of the setpoint n depending limited the driving situation, so that the target value n according to the curve n2 at most decrease with a slope specified by the driving situation can and therefore for longer Time remains at a high level.
Bei sportlicher Fahrweise wird der Sollwert n noch länger auf hohem Niveau gehalten, indem er gemäß der Kurve n3 zunächst für eine bestimmte Zeit t3 ... t4 konstant gehalten wird und erst danach mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit reduziert wird. Die Konstanthaltezeit t3 ... t4 wird dabei in Abhängigkeit der Fahrsituation und des Fahrertyps vorgegeben.With a sporty driving style, the Setpoint n even longer kept at a high level by initially following the curve n3 for a certain time t3 ... t4 is kept constant and only then with a limited rate of change is reduced. The constant holding time t3 ... t4 becomes dependent given the driving situation and the driver type.
Der Sollwert wird höchstens so lange konstant gehalten oder mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit variiert, bis die Fahrsituation sich ändert, was anhand des sich zum Zeitpunkt t5 ändernden Fahrpedalwinkels fp erkannt wird, oder bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Sollwert den gemäß der Fahrstrategie ermittelten Wert erreicht, d. h. bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sich die Kurve n2 bzw. n3 mit der Kurve n1 schneiden würde, wenn zum Zeitpunkt t5 keine Fahrpedalwinkelerhöhung auftreten würde. Damit wird der Sollwert n nach einer bestimmten Zeit, spätestens ab dem nächsten Beschleunigungsvorgang nach der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt, ohne daß es hierzu einer manuellen Fahreraktion bedarf.The setpoint is kept constant at most or varies with a limited rate of change until the driving situation changes, which is recognized by the accelerator pedal angle fp changing at time t5, or until the time when the setpoint reaches the value determined in accordance with the driving strategy , ie up to the point in time at which the curve n2 or n3 would intersect with the curve n1 if the accelerator pedal angle increase did not occur at the point in time t5. Thus, the setpoint n is determined after a certain time, at the latest from the next acceleration process according to the predetermined driving strategy, without this requiring a manual driver action may.
Die Kurve n4 stellt den Sollwertverlauf für den Fall dar, daß der Eingriff in die Fahrstrategie zum Zeitpunkt t1, also noch während der Beschleunigungsphase erfolgt. In diesem Fall wird der Sollwert n zum Zeitpunkt t1 um den Änderungswert Δn erhöht und unmittelbar danach gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt. Wenn die Verzögerungsphase nun innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls ab dem Eingriff in die Fahrstrategie durch Reduzierung des Fahrpedalwinkel fp eingeleitet wird, wenn also der Zeitabstand t1 ... t2 kleiner als eine vorgegebene Zeit ist, wird der Sollwert n mit Einleitung der Verzögerungsphase mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit reduziert oder zunächst konstant gehalten und dann erst mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit reduziert. Der Sollwert n wird auch in diesem Fall höchstens so lange konstant gehalten oder mit begrenzter Änderungsgeschwindigkeit reduziert, bis der Fahrpedalwinkel fp wieder erhöht wird, oder bis er gleich demjenigen Werf ist, den man erhalten würde, wenn er nach dem Eingriff ausschließlich gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt worden wäre. Damit wird der Sollwert n auch in diesem Fall nach einer bestimmten Zeit, spätestens ab dem nächsten Beschleunigungsvorgang, nach der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt.Curve n4 represents the setpoint curve for the Case that the Intervention in the driving strategy at time t1, i.e. still during the Acceleration phase takes place. In this case the setpoint n at time t1 increased and immediately by the change value Δn then according to the given driving strategy determined. If the delay phase now within a certain time interval from the intervention in initiated the driving strategy by reducing the accelerator pedal angle fp becomes, if the time interval t1 ... t2 is less than a predetermined time is the setpoint n with the initiation of the deceleration phase with limited rate of change reduced or initially kept constant and then only reduced with a limited rate of change. In this case too, the setpoint n is kept constant for at most as long or with a limited rate of change reduced until the accelerator pedal angle fp is increased again, or until it is equal is the throw that you would get if you got it after the procedure exclusively according to the given Driving strategy would have been determined. In this case, the setpoint n is also determined according to a specific one Time, at the latest from the next acceleration process, determined according to the specified driving strategy.
Im darauffolgenden Zeitbereich t2 .. t3 wird dann die Kurve durchfahren. In diesem Bereich, d. h. während der Kurvenfahrt, wird der Sollwert n konstant gehalten. Die Kurvenerkennung erfolgt dabei durch Auswertung von Signalen, die von geeigneten Sensoren abgegeben werden, beispielsweise durch Auswertung eines von einem Lenkwinkelsensor abgegebenen Signals oder durch Auswertung von mit Drehzahlsensoren ermittelten Raddrehzahlen. Zum Zeitpunkt t3 wird dann der Fahrpedalwinkel fp durch eine Betätigung des Fahrpedals erhöht, um das Fahrzeug aus der Kurve herauszubeschleunigen. Hierbei wird der Sollwert n gemäß der vorgegebenen Fahrstrategie ermittelt.In the subsequent time period t2 .. t3 will then drive through the curve. In this area, i.e. H. during the Cornering, the setpoint n is kept constant. The curve detection is done by evaluating signals from suitable sensors are delivered, for example by evaluating one of them Steering angle sensor emitted signal or by evaluating with speed sensors determined wheel speeds. The accelerator pedal angle is then at time t3 fp by actuation accelerator pedal raised, to accelerate the vehicle out of the curve. Here will the setpoint n according to the given one Driving strategy determined.
Das Verfahren gibt dem Fahrer somit die Möglichkeit, das Motorbremsmoment beim bei Bergabfahrten oder beim Durchfahren von Kurven manuell zu beeinflussen, ohne daß dies zu starken Drehzahlschwankungen führt.The procedure thus gives the driver the possibility, the engine braking torque when driving downhill or driving through of curves to be influenced manually, without this causing excessive speed fluctuations leads.
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