DE112009001191B4

DE112009001191B4 - Verfahren und Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs und Computer und Fahrzeug mit bordeigenem Computer

Info

Publication number: DE112009001191B4
Application number: DE112009001191.8T
Authority: DE
Inventors: Per Sundholm
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: BRPI0908611A2; WO2009139698A1; BRPI0908611B1; SE534166C2; SE0801116L; DE112009001191T5

Abstract

Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges (100, 110) mit einem ersten Fahrzeugzustand einer Bedingung, die eine Einrückphase betrifft und einen zweiten Fahrzeugzustand einer Bedingung, die eine Fahrphase betrifft, wobei das Kraftfahrzeug ein Leistungsbetätigungselement (220) zum Anfordern einer Motordrehzahl des Fahrzeuges aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:- Bestimmen, ob der erste Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist;- auf Grundlage dessen, dass die erste Bedingung erfüllt ist, Bestimmen, ob eine mittels einer Betätigung des Leistungsbetätigungselementes angeforderte Motordrehzahl einen zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet;- falls die angeforderte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Wert (G) überschreitet, Erzeugen eines ersten Motordrehzahlausgangssignals (PS_OUT*) zum Steuern der Motordrehzahl, um zu vermeiden, dass die gesteuerte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass temporär ein erhöhter Motordrehzahlwert zum Steuern der Motordrehzahl erzeugt wird, falls das Leistungsbetätigungselement (220) ein Kick-Down-Signal ausgibt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit Computerprogrammcode zum Implementieren eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Erfindung betrifft ferner einen Computer und ein Fahrzeug mit einem bordeigenen Computer.
Technischer Hintergrund
Heute gibt es zumindest zwei unterschiedliche Systeme, die ein Gaspedal aufweisen, für Schwerfahrzeuge, beispielsweise Lastwagen oder Busse. Hierin umfasst ein erster Typ eines Systems ein Gaspedal, das als RQ-Pedal bezeichnet wird, wobei dieses System so eingerichtet ist, direkt die Kraftstoffzufuhr zu den Brennkammern des Motors oder das Drehmoment zu steuern. Auch weist hierin ein zweiter Typ von System ein Gaspedal auf, das als RQV-Pedal bezeichnet wird, wobei dieses System dazu eingerichtet ist, einen Motorreferenzdrehzahlwert zu erzeugen, und das über einen Regler einen gewissen Betrag an Kraftstoffzufuhr zu den Brennkammern oder ein Drehmoment anfordert. Diese zwei Systeme sind in der Technik bekannt.
Wenn vom Stillstand mit einem Fahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe oder einem automatischen Schaltgetriebe und einer Kupplung angefahren wird, werden einige Unbequemlichkeiten erkannt. Üblicherweise fordert der Fahrer eines Fahrzeugs eine Motordrehzahl an, die über der Leerlaufdrehzahl liegt, bevor er oder sie mittels geeigneter Einrichtungen die Kupplung so steuert, dass sie mit dem Fahrzeugantriebsstrang zusammenwirkt. In Fahrsituationen, bei denen ein hoher Fahrwiderstand des Fahrzeugs vorhanden ist, falls beispielsweise das Fahrzeug eine schwere Last trägt und/oder wenn an einer Steigung angefahren wird, erfahren die Kupplung und andere Komponenten einen wesentlichen Verschleiß aufgrund dessen, dass im Allgemeinen ein längerer Zeitraum für eine Kupplungsbetätigung erforderlich ist. Ferner können unerfahrene Lastwagenfahrer dazu geneigt sein, die Kupplung länger als erforderlich beim Gangwechsel schleifen zu lassen, insbesondere wenn vom Stillstand angefahren wird.
Heute gibt es Verfahren zum Überwinden der zuvor gezeigten Unbequemlichkeiten, indem das gelieferte oder durch einen Fahrer angeforderte Drehmoment gesteuert wird, d.h. indem das gelieferte oder durch einen Fahrer angeforderte Drehmoment reduziert wird. Diese Verfahren sind jedoch mit Nachteilen verbunden, beispielsweise ist kein bestimmter Grenzwert für die Drehzahl vorgesehen.
Die EP 1 718 883 A1 stellt eine Steuerungseinrichtung zum Vermeiden eines Kupplungsverschleißes dar, der von einem unangemessen großen Pedalhub herrührt. Die Anordnung besteht aus einem ersten, zweiten und dritten Berechnungsmodul, wobei das erste Berechnungsmodul so eingerichtet ist, dass es den erforderlichen MotorDrehzahlwert aus der Getriebeabgabewellendrehzahl und dem einzulegenden Gang berechnet, wobei demgemäß die Motordrehzahl für einen Schaltvorgang angepasst wird.
Die EP 1 478 544 A1 stellt ein Verfahren und ein System zum Aufbauen einer Motordrehzahl zur Verwendung bei einem Fliehkraft-Kupplungssystem zum Ingangsetzen eines Fahrzeuges dar.
DE 600 07 696 T2 offenbart ein Verfahren, bei dem die Motordrehzahl auf ein Intervall zwischen der Leerlaufdrehzahl eines Motors und der Summe aus Leerlaufdrehzahl und einem vorbestimmten Drehzahlwert begrenzt wird, wenn das Fahrzeug unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit ist, eine Gangstufe in dem Getriebe eingelegt ist und die Kupplung nicht vollständig eingerückt ist. Das Intervall ist derart groß, dass das Fahrzeug auch bei erhöhter Last anfahren kann.
Kurzer Abriss der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine neue und vorteilhafte Weise zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges bereitzustellen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges bereitzustellen. Eine Aufgabe der Erfindung gemäß einem Aspekt der Erfindung ist, ein Verfahren zum weiteren Verbessern des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges bereitzustellen.
Eine Aufgabe der Erfindung gemäß einem Aspekt der Erfindung ist, ein alternatives Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges während einer Einrückphase eines Fahrzeuges bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zum Reduzieren des Verschleißes einer Fahrzeugkupplung bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges verbessert, wobei das Verfahren die Schritte gemäß Anspruch 1 aufweist.
Durch Durchführen einer Reduzierung der Motordrehzahl während einer Einrückphase, d.h. durch Verarbeiten eines Signals, das auf Grundlage einer Stellung des Gaspedals erzeugt wird, wird ein verbessertes Fahrverhalten des Fahrzeuges erreicht. Insbesondere wird das Fahrverhalten des Fahrzeuges verbessert, wenn das Fahrzeug vom Stillstand anfährt, da eine besser geeignete Motordrehzahl tatsächlich angefordert wird. Die vom Fahrer angeforderte Motordrehzahl kann sich folglich von der durch die Steuerungseinheit des Fahrzeuges angeforderten Motordrehzahl in Fällen unterscheiden, bei denen der Fahrer mehr als eine zulässige Motordrehzahl während der Einrückphase anfordert.
Es sei angemerkt, dass die physikalische Pedalstellung nicht beschränkt wird, aber das Verfahren betrifft gemäß einem Aspekt der Erfindung das Beschränken des Signals, das der Gaspedalstellung zugeordnet ist. D.h. der Wert von p wird beschränkt, falls die erste Bedingung erfüllt ist. Folglich wird auf diese Weise die angeforderte Motordrehzahl des Fahrzeuges erfindungsgemäß beschränkt.
Das Verfahren ist bei bestehenden Fahrzeugen einfach zu implementieren. Eine Software zur Reduzierung der Motordrehzahl kann in einer Steuerungseinheit des Fahrzeuges während der Herstellung derselben installiert werden. Ein Käufer des Fahrzeuges kann die Wahl haben, die zuvor gespeicherte Motordrehzahlsteuerungsfunktion zu verwenden. Alternativ hierzu kann die Software für eine Motordrehzahlreduzierung in einer Steuerungseinheit des Fahrzeuges installiert werden, wenn das Fahrzeug in einer Werkstatt hochgerüstet wird. In diesem Fall wird die Software einfach in die Steuerungseinheit des Fahrzeugs heruntergeladen. Die Implementierung des erfinderischen Verfahrens ist folglich kostengünstig, da keine zusätzlichen Sensoren oder Komponenten erforderlich sind. Die erforderliche Hardware ist bereits bei heutigen Fahrzeugen vorhanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt ein benutzerfreundlicheres Fahrzeug bereit, da weniger erfahrene Fahrer in den Genuss einer gut funktionierenden Unterstützungsfunktion kommen. Ein unerfahrener Fahrer kann dazu angehalten werden, einen ausreichend niedrigen Gang zu wählen, wenn angefahren wird.
Vorteilhafterweise bewirkt das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, ein maximales Abgabedrehmoment des Motors bereitzustellen. Das Motorabgabedrehmoment kann innerhalb eines Bereichs eines geeigneten minimalen Drehmomentes und eines geeigneten maximalen Drehmomentes vorgesehen sein, das mit einer gewissen Motordrehzahl des Fahrzeuges verknüpft ist.
Der Ausdruck „Einrücken“ betrifft eine Anfangsphase. Der Ausdruck „Einrücken“ kann eine Phase bezeichnen, die einen Zeitraum umfasst, von dem das Fahrzeug im Wesentlichen steht bis eine gewisse Geschwindigkeit erreicht wurde. Der Ausdruck „Einrücken“ kann eine Phase bezeichnen, die das Auskuppeln der Fahrzeugkupplung, das Einlegen eines Ganges und wieder das Einkuppeln der Kupplung umfasst. Der Ausdruck „Einrückphase“ und der Ausdruck „Einrücken“ betreffen eine Phase, die beginnt, wenn eine erste Bedingung erfüllt ist, und endet, wenn eine zweite Bedingung erfüllt ist.
Der voreingestellte Motordrehzahlwert kann sich innerhalb des Bereichs von 500 bis 1500 sec.^-1 befinden. Dies deckt vorteilhafterweise die meisten möglichen Szenarien ab.
Der voreingestellte Motordrehzahlwert kann sich innerhalb des Bereichs von 650 bis 850 sec.^-1 befinden. Vorteilhafterweise reduziert eine relativ niedrige Motordrehzahl den Verschleiß der Kupplung.
Der voreingestellte Motordrehzahlwert kann sich innerhalb des Bereichs von 1000 bis 1200 sec.^-1 befinden. Dies stellt vorteilhafterweise ein höheres maximales Abgabedrehmoment im Falle eines höheren Fahrwiderstandes bereit. Das maximale Abgabedrehmoment ist wesentlich höher als in einem Fall mit einer niedrigeren Motordrehzahl des Fahrzeuges.
Der erste Fahrzeugzustand der Bedingung kann aufweisen:

a) Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand, und der Motor läuft bei Leerlaufdrehzahl;
b) Das Fahrzeug befindet sich im Wesentlichen im Stillstand;
c) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung bei einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h;
d) Das Fahrzeug bewegt sich bei einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 5 km/h oder 7 km/h bei entkuppelter Kupplung; oder
e) Das Fahrzeug bewegt sich bei einer Geschwindigkeit niedriger als eine relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h, während die Kupplung über einen vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise 2 Sekunden ausgekuppelt ist.

Bei den Verfahren kann bei dem Schritt des Bestimmens, ob die angeforderte Motordrehzahl einen voreingestellten Motordrehzahlwert übersteigt, die angeforderte Motordrehzahl auf Grundlage einer Relativstellung des Leistungsbetätigungselementes erzeugt werden. Dadurch wird ein vereinfachter Weg bereitgestellt, um die gewünschte Motordrehzahl zu halten. Wenn eine gewisse Motordrehzahl angefordert wird, die mit einer gewissen Gaspedalstellung korreliert, kann das Motordrehmoment automatisch mittels eines Reglers gesteuert werden.
Das Leistungsbetätigungselement kann ein Gaspedal umfassen. Dadurch wird ein vereinfachter Weg zum Halten der gewünschten Motordrehzahl bereitgestellt.
Das Verfahren kann ferner folgende Schritte aufweisen:

- Bestimmen, ob der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist;
- auf der Grundlage dessen, dass der zweite Zustand erfüllt ist, Erzeugen eines Motordrehzahlausgangssignals zum Steuern der Motordrehzahl auf Grundlage der angeforderten Motordrehzahl.

Der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung kann umfassen:

a) Das Gaspedal befindet sich in einer vorbestimmten Stellung, beispielsweise in der obersten Stellung;
b) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, d.h. die Motordrehzahl und die Antriebswellendrehzahl sind im Wesentlichen gleich;
c) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, nachdem ein Gangwechsel stattgefunden hat;
d) Das Fahrzeug bewegt sich in einer Richtung mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mehr als 7 km/h;
e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, beispielsweise über 7 km/h bei eingekuppelter Kupplung;
f) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, beispielsweise mehr als 7 km/h, wobei die Kupplung seit einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise 1 Sekunde, eingekuppelt ist; oder
g) Das Kupplungspedal befindet sich in der obersten Pedalstellung.

Eine Steuerungseinheit des Fahrzeugs kann Routinen zum Verwalten unterschiedlicher Arten von Getrieben aufweisen und kann auch Routinen zum rampenartigen Erhöhen des Drehmomentes, nachdem die Einrückmodusphase deaktiviert wurde, aufweisen. Folglich kann eine Steuerungseinheit des Fahrzeuges so bereitgestellt werden, dass sie für unterschiedliche Arten von Fahrzeugen mit unterschiedlichen Getrieben und dabei anwendbaren Steuerungssystemen, beispielsweise „Opticruise“ von Scania, geeignet ist.
Die Aufgaben werden dann auch durch ein Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges gelöst, das computerlesbare Programmcodemittel aufweist, um zu bewirken, dass eine elektronische Steuerungseinheit oder ein anderer Computer, der an die elektronische Steuerungseinheit angeschlossen ist, den Schritt gemäß Anspruch 10 durchführt. Der voreingestellte Motordrehzahlwert kann sich innerhalb des Bereichs von 500 bis 1500 sec.^-1 befinden. Der voreingestellte Motordrehzahlwert kann sich innerhalb des Bereichs von 650 bis 850 sec.^-1 befinden. Der voreingestellte Motordrehzahlwert kann sich innerhalb des Bereichs von 1000 bis 1200 sec.^-1 befinden.
Bei dem Computerprogramm kann, bei dem im Schritt des Bestimmens, ob eine angeforderte Motordrehzahl einen voreingestellten Motordrehzahlwert überschreitet, der angeforderte Motordrehzahlwert auf Grundlage einer Relativstellung des Leistungsbetätigungselementes erzeugt werden. Das Leistungsbetätigungselement kann ein Gaspedal aufweisen.
Das Computerprogramm kann ferner folgende Schritte aufweisen:

- Bestimmen, ob der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist;
- auf Grundlage dessen, dass der zweite Zustand erfüllt ist, Erzeugen eines Motordrehzahlausgangssignals zum Steuern der Motordrehzahl auf Grundlage der angeforderten Motordrehzahl.

Der erste Fahrzeugzustand der Bedingung kann aufweisen:

a) Das Fahrzeug steht relativ zu einem festgelegten Referenzpunkt still, wobei der Motor mit Leerlaufdrehzahl läuft;
b) Das Fahrzeug steht im Wesentlichen gegenüber einem feststehenden Bodenreferenzpunkt still;
c) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 5 km/h oder 7 km/h;
d) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 5 km/h oder 7 km/h, wobei die Kupplung ausgekuppelt ist; oder
e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 5 km/h oder 7 km/h, wobei die Kupplung während eines vorbestimmten Zeitraumes, beispielsweise 2 Sekunden, ausgekuppelt ist.

Die Aufgaben werden auch durch einen Computer, beispielsweise eine eingebettete elektronische Steuerungseinheit, oder einen externen Fahrzeugcomputer mit Speichermittel und einem Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung, das in dem Speichermittel gespeichert ist, gelöst.
Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit dem Computer. Das Fahrzeug kann ein Lastwagen oder Bus sein.
Ein nützlicher Beitrag der Erfindung ist, dass eine kostengünstige Lösung für die zuvor dargestellten Probleme erreicht wird. Das Verfahren ist einfach in bestehenden Fahrzeugen zu implementieren und ist darüber hinaus einfach zu modifizieren, und ein Computerprogramm mit Codemittel zum Durchführen des erfinderischen Verfahrens unter Verwendung eines Kommunikationsterminals, das für eine Kommunikation mit der Steuerungseinheit eingerichtet ist, das die Codemittel aufweist, ist einfach zu aktualisieren.
Noch ein weiterer nützlicher Beitrag der Erfindung ist, dass das Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens robust ist.
Der Vorgang beim Anfahren eines Fahrzeuges vom Stillstand wird verbessert, insbesondere falls der Fahrwiderstand hoch ist. Der Fahrer des Fahrzeuges wird wahrscheinlich wahrnehmen, dass der Motor stärker ist, da der Motor eine erhöhte Fähigkeit zum Halten der gewünschten Motordrehzahl aufweist, ohne dass der Fahrer während des Einkuppelns der Kupplung in dem Antriebsstrang mehr Gas geben muss. Die Erfindung wird daher einem Fahrer des Fahrzeuges einen erhöhten Komfort bereitstellen. Da auch der Motor eine verbesserte Fähigkeit zum Halten der gewünschten Motordrehzahl aufweist, wenn das Fahrzeug vom Stillstand anfährt, führt dies auch zu weniger Transienten im Antriebsstrang.
Durch Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Verschleiß der Kupplung des Antriebsstranges reduziert, da die Zeit, die zum Einkuppeln der Kupplung während eines Gangwechsels erforderlich ist, verkürzt wird.
Ein Fahrer des Fahrzeuges wird wahrscheinlich feststellen, dass das Einkuppeln der Kupplung leichter durchzuführen ist, wenn das Fahrzeug anfährt, insbesondere kann es ein Fahrer leichter finden, anzufahren, wenn eine wesentliche Last bei einer Steigung geladen ist, oder wenn auf einem losen Grund, beispielsweise einer Schotterstraße, angefahren wird.
Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten aus den folgenden Details sowie durch Ausführen der Erfindung ersichtlich. Obwohl die Erfindung nachstehend beschrieben wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die speziell offenbarten Details beschränkt ist. Fachleute mit Zugang zu den Lehren hierin erkennen zusätzliche Anwendungen, Modifikationen und Ausführungsformen auf anderen Gebieten, die sich innerhalb des Bereichs der Erfindung befinden.
Figurenliste
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und weiterer Aufgaben und Vorteile davon wird jetzt auf die in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Beispiele Bezug genommen, bei denen:

1 schematisch ein Fahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 schematisch ein Subsystem eines Fahrzeuges gemäß einem Aspekt der Erfindung darstellt;
3a eine Signalverarbeitungsanordnung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
3b schematisch eine Signalverarbeitungsanordnung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;
3c ein Diagramm gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt;
4 ein Flussdiagramm schematisch darstellt, das ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung abbildet; und
5 eine elektronische Steuerungseinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine Seitenansicht eines Fahrzeuges 100 zeigt. Das Fahrzeug 100 umfasst eine Zugmaschine 110 und einen Auflieger 112. Das Fahrzeug 100 kann ein Schwerfahrzeug, beispielsweise ein Lastwagen oder Bus, sein. Alternativ hierzu kann das Fahrzeug 100 ein Personenkraftwagen sein.
Hiernachstehend bezeichnet der Ausdruck „Verbindung“ eine Kommunikationsverbindung, die ein physikalischer Verbinder, beispielsweise ein optoelektronischer Kommunikationsdraht, oder ein nicht-physikalischer Verbinder, beispielsweise eine Drahtlosverbindung, z.B. eine Funkverbindung oder eine Mikrowellenverbindung, sein kann.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein Subsystem 299 des Fahrzeuges 100 gezeigt. Das Subsystem 299 umfasst eine Antriebsstranganordnung des Fahrzeuges 100.
Es wird schematisch ein Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges 100 dargestellt, wie es in 1 gezeigt ist. Der Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 230, der durch eine elektronische Steuerungseinheit 200 gesteuert wird. Hierfür ist die Steuerungseinheit 200 mit Betätigungselementen (nicht gezeigt) signalmäßig verbunden, beispielsweise einer Drosselventileinstelleinrichtung und Sensoren, so wie beispielsweise Drehzahlsensoren. Der Verbrennungsmotor 230 ist über eine Welle 231, eine Kupplung 235 und eine Welle 236 mit einem Getriebe 240 verbunden. Das Getriebe 240 ist dazu eingerichtet, eine Anzahl von Rädern 245 des Fahrzeuges 100 auf eine bekannte Weise anzutreiben.
Die Steuerungseinheit 200 ist mit einem Leistungsbetätigungselement 220, beispielsweise einem Gaspedal, signalmäßig verbunden. Ein Fahrer des Fahrzeuges kann einen gewünschten Motordrehzahlwert des Verbrennungsmotors 230 mittels des Leistungsbetätigungselementes 220 vorgeben. Insbesondere ist diese Erfindung auf Situationen gerichtet, bei denen das Fahrzeug im Wesentlichen still steht und wo ein Fahrer dabei ist, anzufahren, indem das Fahrzeug beschleunigt wird, indem ein erster Gang, so wie beispielsweise der erste niedrigste Gang, eingelegt wird.
Gemäß diesem Beispiel ist eine elektronische Steuerungseinheit 200 dazu eingerichtet, alles aus Verbrennungsmotor 230, Kupplung 235 und Getriebe 240 zu steuern. Jedoch kann eine Getriebesteuerungseinheit (nicht gezeigt) dazu eingerichtet sein, dass sie mit der elektronischen Steuerungseinheit 200 direkt kommuniziert und/oder mit der Kupplung 235 und dem Getriebe 240 direkt kommuniziert, um die Kupplung und das Getriebe 240 zu steuern.
Hier wird gemäß einem Beispiel das erfinderische Verfahren mittels der elektronischen Steuerungseinheit 200 begonnen und gesteuert. Gemäß einem Beispiel ist die elektronische Steuerungseinheit 200 eine elektronische Motorsteuerungseinheit. Alternativ hierzu wird das erfinderische Verfahren mittels eines externen Computers 210 begonnen und gesteuert. Der externe Computer 210 kann direkt mit der elektronischen Steuerungseinheit 200 über eine Verbindung 215 verbunden sein, aber er kann auch indirekt mit der elektronischen Steuerungseinheit 200 auf eine beliebige geeignete Weise verbunden sein, beispielsweise über ein internes Fahrzeugnetzwerk. Die Kommunikation zwischen dem externen Computer und der elektronischen Steuerungseinheit 200 kann teilweise oder vollständig drahtlos sein. Das erfinderische Verfahren kann auch durch die elektronische Steuerungseinheit 200 selbst oder durch eine andere elektronische Steuerungseinheit, beispielsweise durch eine elektronische Getriebesteuerungseinheit, begonnen und gesteuert werden.
Die elektronische Steuerungseinheit 200 ist für eine Kommunikation mit einem Kommunikationsterminal 280 über eine Verbindung 285 eingerichtet. Auch der externe Computer 210 ist für eine Kommunikation mit dem Kommunikationsterminal über eine Verbindung 286 eingerichtet. Das Kommunikationsterminal 280 kann mit einer Anzeige und einer Nutzerschnittstelle versehen sein, um einem Nutzer zu ermöglichen, mit der elektronischen Steuerungseinheit 200 zu interagieren. Das Kommunikationsterminal 280 ist dazu eingerichtet, eine Information anzuzeigen, die hinsichtlich des Verfahrens der Erfindung relevant ist, beispielsweise eine maximale Motordrehzahl, z.B. 750 sec.^-1 oder 1100 sec.^-1.
Es wird auf 3a Bezug genommen. Darin ist eine Signalverarbeitungsanordnung schematisch dargestellt. Die Signalverarbeitungsanordnung ist nicht mit einer Motordrehzahlreduzierungsteuerung versehen. Insbesondere ist ein Motordrehzahlsteuerungsdiagramm schematisch dargestellt. Es ist dargestellt, dass ein Motordrehzahleingabesignal PS_IN in eine Logikeinheit 310 eingespeist wird. Die Logikeinheit 310 kann vorteilhafterweise in einer Steuerungseinheit (beispielsweise ECU) des Fahrzeuges oder in einem Computer vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, die Funktionalität des Fahrzeuges zu steuern.
Das Motordrehzahleingangssignal PS_IN umfasst eine Information über einen gewünschten Motordrehzahlwert. Dieser gewünschte Motordrehzahlwert kann unter Verwendung des Leistungsbetätigungselementes 220 (in 2) erzeugt werden. Das Motordrehzahleingangssignal PS_IN wird gemäß einer Ausführungsform auf Grundlage eines Leistungsbetätigungsprozesses erzeugt. Der Leistungsbetätigungsprozess kann manuell durch einen Fahrer des Fahrzeuges durchgeführt werden. Bei einem Beispiel kann der Leistungsbetätigungsprozess die Verwendung eines Leistungsbetätigungselementes 220 sein. Gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der gewünschte Motordrehzahlwert auf Grundlage der Stellung des Gaspedals 220 erzeugt. Die Stellung des Gaspedals 220 des Fahrzeuges kann durch einen Winkel α definiert werden, wobei dieser Winkel α einem Drehzahlfaktor p entspricht. Der Motordrehzahlfaktor p befindet sich in einem Bereich zwischen 0 und 100, i.e. 0 ≤ p ≤ 100. Die oberste Stellung des Gaspedals 220 entspricht dem Motordrehzahlfaktorwert 0. Dies entspricht einer anfänglichen Gaspedalposition, in der kein Gas gegeben wird, d.h. kein Drehmoment oder keine zusätzliche Motordrehzahl außer der Leerlaufdrehzahl durch den Fahrer angefordert wird. Die unterste Stellung des Gaspedals entspricht einer maximalen Gaspedalstellung, d.h. einer Situation, bei der der Fahrer die volle Leistung anfordert. Das Motordrehzahleingangssignal kann vom Winkel α oder dem Motordrehzahlfaktor p abhängen.
Es wird dargestellt, dass ein Motordrehzahlausgangssignal PS_OUT von der Logikeinheit 310 ausgegeben wird. Das Motordrehzahlausgabesignal PS_OUT umfasst eine Information über einem gewünschten Motordrehzahlwert.
3a stellt einen Fall dar, bei dem keine Motordrehzahlreduzierung durchgeführt wird. Daher ist das ausgegebene Motordrehzahlausgabesignal PS_OUT im Wesentlichen das gleiche wie das eingegebene Motordrehzahleingangssignal PS_IN, i.e. PS_OUT = PS_IN.
Es wird auf 3b Bezug genommen. Dort ist schematisch eine Signalverarbeitungsanordnung dargestellt, die mit einer Motordrehzahlreduzierungssteuerungsfunktion gemäß einem Aspekt der Erfindung versehen ist. Insbesondere wird schematisch ein Motordrehzahlsteuerungsdiagramm, dargestellt, das demjenigen ähnelt, das unter Bezugnahme auf 3a dargestellt ist. Es ist dargestellt, dass ein Motordrehzahleingangssignal PS_IN in eine Logikeinheit 320 gespeist wird. Die Logikeinheit 320 kann vorteilhafterweise in einer Steuerungseinheit (ECU) des Fahrzeuges oder in einem Computer vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, die Funktionalität des Fahrzeugs zu steuern.
Das Motordrehzahleingangssignal PS_IN umfasst eine Information über einen gewünschten Motordrehzahlwert. Dieser gewünschte Motordrehzahlwert kann unter Verwendung des Leistungsbetätigungselementes 220 (in 2 gezeigt) erzeugt werden. Das Motordrehzahleingangssignal PS_IN wird gemäß einer Ausführungsform auf Grundlage eines Leistungsbetätigungsprozesses erzeugt. Der Leistungsbetätigungsprozess kann manuell durch einen Fahrer des Fahrzeuges durchgeführt werden. Ein Beispiel des Leistungsbetätigungsprozesses kann die Verwendung des Leistungsbetätigungselementes 220 sein. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der genwünschte Motordrehzahlwert auf Grundlage der Position des Gaspedals 220 erzeugt. Die Position des Gaspedals 220 des Fahrzeuges kann durch einen Winkel α definiert sein, wobei der Winkel α einem Motordrehzahlfaktor p entspricht. Der Motordrehzahlfaktor p befindet sich in einem Bereich zwischen 0 und 100, d.h., 0 ≤ p ≤ 100. Eine oberste Position des Gaspedals 220 entspricht dem Motordrehzahlfaktorwert 0. Dies entspricht einer anfänglichen Gaspedalposition, d.h., kein Drehmoment oder keine zusätzliche Motordrehzahl außer der Leerlaufdrehzahl wird durch eine Leerlaufsteuerungseinrichtung des Fahrzeuges angefordert. Eine unterste Position des Gaspedals entspricht der maximalen Gaspedalstellung, d.h. einer Situation, bei der der Fahrer die volle Leistung anfordert. Das Motordrehzahleingangssignal kann vom Winkel α oder vom Motordrehzahlfaktor p abhängen.
Es ist dargestellt, dass ein Motordrehzahlausgangssignal PS_OUT von der Logikeinheit 320 ausgegeben wird. Das Motordrehzahlausgangssignal PS_OUT* umfasst eine Information über einen gewünschten Motordrehzahlwert.
3b stellt einen Fall dar, bei dem die Motordrehzahlreduzierung gemäß einem Aspekt der Erfindung durchgeführt wird. Daher kann sich in einigen Fällen das Motordrehzahlausgabesignal PS_OUT* von dem eingegebenen Motordrehzahleingangssignal PS_IN1 unterscheiden, i.e. PS_OUT1* * PS_IN1, wobei hinsichtlich weiterer Details auf das Nachstehende verwiesen wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Motordrehzahleingangssignal PS_IN in den unter Bezugnahme auf 3a und 3b dargestellten Fällen im Wesentlichen gleich ist.
Hierin wird eine Motordrehzahlfunktion N(p) definiert, die eine Funktion ist, die einen Motordrehzahlwert N auf Grundlage der Gaspedalstellung zurückgibt, nämlich $N (p) = kp + m;$
wobei:

p eine Variable ist, die eine Stellung des Gaspedals 220 anzeigt, wie es unter Bezugnahme auf 2, 3a und 3b dargestellt ist. Die Variable p ist ein Wert in dem Intervall [0, 100], der davon abhängt, wie das Gaspedal positioniert ist;
k: eine erste vorbestimmte Konstante;
m: eine zweite vorbestimmte Konstante.

Gemäße diesem Beispiel ist N(p) eine lineare Funktion. Ein Fachmann würde jedoch erkennen, dass andere Typen von Funktionen einsetzbar sind, beispielsweise eine logarithmische, exponentielle oder multipolynominale Funktionen.
Gemäß diesem Beispiel ist k in einem Bereich von [400, 500] festgelegt, z.B. 430 oder 430,9.
Gemäß diesem Beispiel ist m in einem Bereich von [18, 23] festgelegt, beispielsweise 20 oder 20,7.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Konstanten k und m willkürlich festgelegt werden können, d.h. ein beliebiger geeigneter Wert von k und m kann verwendet werden, sogar Werte außerhalb des zuvor erwähnten Bereiches. Beispielsweise kann k in einem Bereich von [300, 600] und m in einem Bereich von [15, 25] festgelegt sein. Die Konstanten k und m können gemäß den Eigenschaften des in Rede stehenden Fahrzeuges, beispielsweise Typ oder Größe des Fahrzeugmotors, festgelegt werden.
Jetzt wird gemäß einem Aspekt der Erfindung die Logikeinheit 320 so eingerichtet, dass sie die Motordrehzahl in einer Einrückphase des Fahrzeuges reduziert. Gemäß einem Beispiel gilt: $N (p) = 430 + 20,7 p; 0 \leq p \leq X,$
wobei X ein zuvor eingestellter Wert ist. $N (p) = G; p \geq X,$
wobei G ein zuvor eingestellter Wert ist.
Gemäß dieser Ausführungsform ist X eine Konstante im Bereich von [10, 20], beispielsweise 15,8.
Gemäß dieser Ausführungsform ist G eine Konstante im Bereich [700, 800], beispielsweise 750.
Es sei erwähnt, dass die Konstanten X und G willkürlich festgelegt werden können, d.h., es kann ein beliebiger geeigneter für X und G verwendet werden, selbst Werte, die sich außerhalb der zuvor erwähnten Bereiche befinden. Beispielsweise kann X in einem Bereich von [15, 25] oder [14, 17] festgelegt sein, und G kann in einem Bereich von [650, 850] oder [730, 780] festgelegt sein. Die Konstanten X und G können gemäß den Eigenschaften des in Rede stehenden Fahrzeuges festgelegt werden, beispielsweise der Typ oder die Größe des Fahrzeugmotors.
Falls die Motordrehzahl (wie sie durch das Motordrehzahleingangssignal PS_IN) gegeben ist, höher als ein voreingestellter Wert während einer Einrückphase des Fahrzeuges ist, wird im Wesentlichen die höchste zulässige angeforderte Motordrehzahl bereit gestellt. Ein Fahrer des Fahrzeuges kann daher nicht eine Motordrehzahl erreichen, die höher als die höchste zulässige Motordrehzahl (G) während einer Phase ist, bei der eine erste Bedingung erfüllt ist (wenn sich beispielsweise das Fahrzeug im Stillstand befindet). Der Fahrer kann jedoch die angeforderte Motordrehzahl in einer Phase erreichen, bei der eine zweite Bedingung erfüllt ist (wenn beispielsweise das Fahrzeug eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat oder wenn die Kupplung eingekuppelt wurde). Die Motordrehzahl kann folglich auf eine erfinderische Weise während des Einrückens bei einem Fahrzeug gesteuert werden, um den Verschleiß der Fahrzeugkupplung zu reduzieren.
Die Logikeinheit 310 und die Logikeinheit 320 können als Software-Routinen in der Steuerungseinheit 200 implementiert werden. Alternativ hierzu können die Logikeinheit 310 und die Logikeinheit 320 in der Steuerungseinheit in Form einer Hardwareschaltung implementiert werden.
Als ein vergleichendes Beispiel ist gemäß einem Aspekt der Erfindung die Logikeinheit 310, die nicht dazu eingerichtet ist, um die Motordrehzahl bei einer Einrückphase des Fahrzeuges zu reduzieren, dazu eingerichtet, ein Motordrehzahlsignal PS_OUT auf Grundlage eines eingegebenen Motordrehzahlsignals PS_IN auszugeben. Gemäß einem Beispiel der Motordrehzahlfunktion N(p), die in der Logikeinheit 310 gespeichert ist und die eine Funktion ist, die einen Motordrehzahlwert N auf Grundlage einer Gaspedalstellung zurückgibt, wie folgt gegeben: $N (p) = 430 + 20,7 p; 0 \leq p \leq 100;$
Sowohl das Motordrehzahlausgangssignal PS_OUT als auch PS_OUT* umfassen eine Information, die durch die Motordrehzahlfunktion N(p) bestimmt ist, nämlich einen berechneten Motordrehzahlwert, der verwendet wird, um den Motor des Fahrzeuges zu steuern.
Es wird auf 3c Bezug genommen. Dort ist ein Diagramm dargestellt, bei dem eine vorgespeicherte Motordrehmoment/Motordrehzahl-Zuordnung schematisch dargestellt ist. Das maximale Motordrehmoment T ist gegenüber der Motordrehzahl EGR aufgetragen und die Kurve ist als C bezeichnet.
Es sind Arbeitsbereiche dargestellt, wobei eine erste Motordrehzahlsteuerungsfunktion gültig ist, die eine erste Einstellung A und eine zweite Einstellung B betrifft.
Bei der ersten Einstellung wird die Motordrehzahl gemäß dem erfinderischen Verfahren gesteuert, wobei $N (p) = 430 + 20,7 p; 0 \leq p \leq X;$
wobei X gleich 15,8 ist; $N (p) = G; p \geq X,$
wobei G gleich 750 sec.^-1 ist.
Der erste Arbeitsbereich des ersten Aufbaus wird in 3c mit A bezeichnet. Hierin entspricht G dem Motordrehzahlwert EGR1 der ein maximales Motordrehmoment T1 bereitstellen kann.
Beim zweiten Aufbau wird die Motordrehzahl gemäß dem erfinderischen Verfahren gesteuert, wobei gilt: $N (p) = 430 + 20,7 p; 0 \leq p \leq X,$
wobei X gleich 30,7 ist. $N (p) = G; p \geq X;$
wobei G gleich 1100 sec.^-1 ist.
Der zweite Arbeitsbereich des zweiten Aufbaus wird in 3c mit B bezeichnet. Der zweite Arbeitsbereich B umfasst den ersten Arbeitsbereich A. Hierin entspricht G dem Motordrehzahlwert EGR2, der ein maximales Motorabgabedrehmoment T2 bereitstellen kann.
Dieser Fall kann einem Fall entsprechen, bei dem das Fahrzeug ein Sperrdifferenzialgetriebe aufweist. Es sei darauf hingewiesen, dass, falls ein Differenzialgetriebe gesperrt ist, eine gewisse Zeitverzögerung bei der Aktivierung des Einrückmodus berücksichtigt werden sollte, da die Verriegelungsprozedur einen gewissen Zeitraum benötigen kann, bevor der Gesamteingriff erreicht wurde.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine temporäre Zunahme der maximalen Motordrehzahl des Fahrzeuges berücksichtigt.
Falls der erste Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist und das Gaspedal auf eine sogenannte „Kick-Down“-Stellung niedergedrückt wird und das Kupplungspedal um mehr als 80 % des möglichen Pedalhubes heruntergedrückt wird, wird die maximale Motordrehzahl, die einem vollständig niedergedrückten Zustand entspricht, zu einem zweiten Pedalgrenzwert, beispielsweise 31 % des möglichen Pedalfahrfahrweges, rampenartig erhöht. Die Erhöhungsrate kann sich innerhalb eines Intervalls [10 - 40] sec.^-1/sec. befinden.
Wenn der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise 10 km/h überschreitet, wird die Aktivierung der normalen Fahrroutinen durchgeführt. Dieses Merkmal ermöglicht eine temporäre Zunahme der maximalen Motordrehzahl, falls dies erforderlich ist. Dies verbessert vorteilhafterweise das Fahrverhalten des Fahrzeuges in Situationen bei denen ein hoher Fahrwiderstand vorhanden ist. Ferner ist es nicht zu einfach, die maximale Motordrehzahl temporär zu erhöhen, was die Gefahr des Missbrauchs durch den Fahrer reduziert. Noch dazu wird die Kick-Down-Funktionalität für einen weiten Bereich von Fahrzeugen bereitgestellt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die physikalische Pedalstellung nicht begrenzt wird aber das Verfahren betrifft gemäß einem Aspekt der Erfindung, das der Gaspedalstellung zugeordnete Signal zu begrenzen. D.h., der Wert von p ist beschränkt, falls die erste Bedingung erfüllt ist. Folglich wird auf diese Art die angeforderte Motordrehzahl des Fahrzeuges erfindungsgemäß begrenzt.
4 stellt schematisch ein Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges gemäß einem Aspekt der Erfindung dar.
Das Verfahren umfasst einen ersten Verfahrensschritt s410. Der Verfahrensschritt s410 umfasst den Schritt in einer Steuerungseinheit 200 des Fahrzeuges, beispielsweise einer elektronischen Motorsteuerungseinheit (ECU; Electronic Engine Control Unit), der zumindest ein Eingangsdatensignal IDS empfängt. Das empfangene Eingangsdatensignal IDS umfasst eine Information über einen angeforderten Motordrehzahlwert. Das Signal PS_IN, das beispielsweise unter Bezugnahme auf 3a und 3b dargestellt ist, kann in das Eingangsdatensignal IDS eingebettet sein. Ferner wird eine Information über die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, welcher Gang eingelegt ist, etc., wobei diese Information verwendet werden kann, um zu bestimmen, ob ein erster Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist oder nicht, vom IDS umfasst. Das empfangene IDS ist durch die Steuerungseinheit 200 zu verarbeiten. Nach dem Verfahrensschritt s410 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s415 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s415 umfasst den Schritt, dass in einer Steuerungseinheit des Fahrzeuges, beispielsweise einer elektronischen Motorsteuereinheit, bestimmt wird, ob ein erster Fahrzugzustand der Bedingung erfüllt ist oder nicht. Der erste Fahrzeugzustand der Bedingung umfasst gemäß einem Beispiel zumindest:

a) Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand und der Motor läuft bei Leerlaufdrehzahl;
b) Das Fahrzeug befindet sich im Wesentlichen im Stillstand;
c) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 5 km/h oder 7 km/h;
d) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h mit ausgekuppelter Kupplung; oder
e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von weniger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise weniger als 5 km/ oder 7 km/h, wobei die Kupplung während eines vorbestimmten Zeitraumes, beispielsweise 2 Sekunden, ausgekuppelt ist.

Falls ein Fahrzeugzustand oder mehrere der Fahrzeugzustände der vorstehenden Bedingungen a bis e erfüllt sind, wird bestimmt, dass der erste Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist.
Falls bestimmt wird, dass der erste Fahrzeugzustand der Bedingung gemäß dem Vorstehenden erfüllt ist, wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s420 durchgeführt.
Falls bestimmt wird, dass der erste Fahrzeugzustand der Bedingung gemäß dem Vorstehenden nicht erfüllt ist, wird der Verfahrensschritt s410 wieder durchgeführt, d.h., ein aktualisiertes IDS wird empfangen.
Der Verfahrensschritt s420 umfasst den Schritt des Aktivierens eines Einrückmodus des Fahrzeuges. Insbesondere, falls bestimmt wurde, dass der erste Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist, aktiviert die Steuerungseinheit 200 eine Routine zum Prüfen von motordrehzahlbezogenen Daten gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß einem Beispiel wird die Logikeinheit 320 aktiviert und die Logikeinheit 310 deaktiviert, was bedeutet, dass die erfindungsgemäße Motordrehzahlsteuerungsfunktion aktiviert wird. Diese wird beispielsweise unter Bezugnahme auf 3b detaillierter diskutiert. Nach dem Verfahrensschritt s420 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s423 durchgeführt.
Der Verfahrensschritt s423 umfasst den Schritt des Verarbeitens von Daten, die eine aktuell angeforderte Motordrehzahl betreffen. Der Fahrer verwendet das Betätigungselement 220, beispielsweise ein Gaspedal, um eine gewisse Motordrehzahl anzufordern. Der angeforderte Motordrehzahlwert wird durch die Logikeinheit 310 verarbeitet. Wie zuvor diskutiert wurde, wird in dieser Phase der Motor so gesteuert, dass er nicht eine tatsächliche Motordrehzahl über den zuvor festgelegten Wert G bereitstellt. Es sei darauf hingewiesen, dass das erste Motordrehzahleingangssignal PS_IN in die Steuerungseinheit 200 gespeist wird und das neueste erste Motordrehzahleingangssignal PS_IN verarbeitet wird. Nach dem Verfahrensschritt s423 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s425 durchgeführt.
Während des Verfahrensschrittes s423 wird ein erstes Motordrehzahlsignal PS_OUT* ausgegeben. Dies ist das Signal, das zu verwenden ist, um den Motor des Fahrzeuges zu steuern, wie vorstehend unter Bezugnahme beispielsweise auf 3b dargestellt ist.
Der Verfahrensschritt s425 umfasst den Schritt, dass in einer Steuerungseinheit des Fahrzeuges, beispielsweise einer elektronischen Motorsteuerungseinheit, bestimmt wird, ob ein zweiter Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt oder nicht. Der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung umfasst gemäß einem Beispiel zumindest eines von Folgendem:

a) Das Gaspedal befindet sich in einer vorbestimmten Stellung, beispielsweise in der höchsten Stellung;
b) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, d.h. die Motordrehzahl und die Antriebswellengeschwindigkeit sind im Wesentlichen gleich;
c) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, nachdem ein Gangwechsel aufgetreten ist;
d) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer höheren Geschwindigkeit als eine vorbestimmte Geschwindigkeit, beispielsweise mehr als 7 km/h;
e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise über 7 km/h, mit eingekuppelter Kupplung;
f) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mehr als 7 km/h, mit eingekuppelter Kupplung seit einem bestimmten Zeitraum, beispielsweise 1 Sekunde; oder
g) Das Kupplungspedal befindet sich in einer höchsten Pedalstellung.

Falls eine oder mehrere der Fahrzeugzustände der vorstehenden Bedingungen a bis f erfüllt sind, wird bestimmt, dass der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist.
Falls bestimmt wird, dass der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung gemäß dem Vorstehenden erfüllt ist, wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s430 durchgeführt.
Falls bestimmt wird, dass der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung gemäß dem Vorstehenden nicht erfüllt ist, wird der Verfahrensschritt s423 wieder durchgeführt, d.h., ein aktualisiertes erstes Motordrehzahlsignal PS_IN wird empfangen.
Nach dem Verfahrensschritt s425 wird ein nachfolgender Verfahrensschritt s430 durchgeführt. Der Verfahrensschritt s430 umfasst den Schritt des Deaktivierens des Einrückmodus des Fahrzeuges. Insbesondere, falls bestimmt wurde, dass der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist, deaktiviert die Steuerungseinheit 200 die Routine zum Steuern von Daten, die eine Motordrehzahl betreffen, gemäß der vorliegenden Erfindung. Gemäß einem Beispiel wird die Logikeinheit 310 aktiviert und die Logikeinheit 320 deaktiviert, was bedeutet, dass die Motordrehzahlsteuerungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung deaktiviert wird. Dies wird detaillierter unter Bezugnahme beispielsweise auf 3a diskutiert. Hierbei kann das Motorabgabedrehmoment rampenartig erhöht werden, falls das aktuelle Motorabgabedrehmoment niedriger als das maximale Motordrehmoment ist. Hierdurch wird eine sanfte Prozedur erfindungsgemäß erreicht, die das Deaktivieren der Motordrehzahlsteuerungsfunktion betrifft.
Nach dem Verfahrensschritt s430 endet das Verfahren.
Unter Bezugnahme auf 5 wird ein Diagramm einer Ausführungsform der elektronischen Steuerungseinheit 200 gezeigt. Die elektronische Steuerungseinheit 200 wird auch als Vorrichtung bezeichnet. Die Vorrichtung umfasst einen nicht flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinrichtung 510 und einen Lese/Schreib-Speicher 550. Ein nicht flüchtiger Speicher 520 umfasst einen ersten Speicherabschnitt 530, wobei ein Computerprogramm, beispielsweise ein Betriebssystem, zum Steuern der Funktion der Vorrichtung gespeichert ist. Ferner umfasst die Vorrichtung einen Bus-Controller, einen seriellen Kommunikationsanschluss, I/O-Einrichtungen, einen A/D-Wandler, eine Zeit/Datum-Eingabe und -Übertragungseinheit, eine Ereigniszähleinrichtung und eine Interrupt-Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt). Der nicht flüchtige Speicher 520 umfasst auch einen zweiten Speicherabschnitt 540.
Ein Computerprogramm P, das Routinen zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges gemäß Erfindung aufweist, kann auf eine ausführbare Weise oder in einem komprimierten Zustand in einem separaten Speicher 560 und/oder in einem Lese/Schreib-Speicher 550 gespeichert sein. Der Speicher 560 ist ein nicht flüchtiger Speicher, beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM, ein EEPROM oder ein ROM. Die Speicher 550 und 560 sind ein Computerprogrammprodukt.
Wenn angegeben wird, dass die Datenverarbeitungseinrichtung 510 eine gewisse Funktion durchführt, versteht es sich, dass die Datenverarbeitungseinrichtung 510 einen gewissen Teil des Programms durchführt, der in den separaten Speicher 560 gespeichert ist, oder einen gewissen Teil der Programms durchführt, der in dem Lese/Schreib-Speicher 550 gespeichert ist.
Die Datenverarbeitungseinrichtung 510 kann mit einem Datenkommunikationsanschluss 599 mittels eines Datenbusses 515 kommunizieren. Der nicht flüchtige Speicher 520 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinrichtung 510 über einen Datenbus 512 ausgebildet. Der separate Speicher 560 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinrichtung 510 über einen Datenbus 511 ausgebildet. Der Lese/Schreib-Speicher 550 ist für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinrichtung 510 über einen Datenbus 514 ausgebildet.
Daten, die für das Motordrehzahlsteuerprogramm gemäß der Erfindung relevant sind, sind im Speicher 550 oder 560 der ECU gespeichert. Auch Eingabedaten sind im Speicher 550 oder 560 der ECU gespeichert, wobei diese Daten beispielsweise zum Bestimmen eines ersten und zweiten Fahrzeugzustandes der Bedingung, zum Verarbeiten eines ersten Motordrehzahleingangssignals, zum Erzeugen eines Motordrehzahlausgangssignals zum Ermöglichen der Motordrehzahlsteuerung verwendet werden können. Die Logikeinheiten 310 und 320 können in Form von Software vorhanden sein, die im Speicher 550 oder 560 gespeichert ist.
Wenn Daten, wie sie beispielsweise durch das erste Motordrehzahleingangssignal übertragen werden, am Datenanschluss 599 beispielsweise von einem Leistungsbetätigungselement oder der Übertragungssteuerungseinheit empfangen werden, werden sie temporär im zweiten Speicherabschnitt 540 gespeichert. Wenn die empfangenen Eingangsdaten temporär gespeichert wurden, wird die Datenverarbeitungseinrichtung 510 dazu eingerichtet, Code auf eine zuvor beschriebene Weise auszuführen. Die Verarbeitungseinrichtung 510 ist dazu ausgelegt, eine Motordrehzahl in der Einrückphase des Fahrzeuges zu steuern.
Teile der hierin beschriebenen Verfahren können durch die Vorrichtung mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 510, die das Programm ausführt, das in dem separaten Speicher 560 oder dem Lese/Schreib-Speicher 550 gespeichert ist, durchgeführt werden. Wenn die Vorrichtung das Programm laufen lässt, werden die hierin beschriebenen Verfahren ausgeführt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, ein Computerprogramm laufen zu lassen, das computerlesbare Mittel aufweist, um zu bewirken, dass die elektronische Steuerungseinheit oder ein anderer an die elektronische Steuereinheit angeschlossener Computer folgende Schritte ausführt:

- Bestimmen, ob ein erster Fahrzeugzustand einer Bedingung erfüllt ist;
- Auf Grundlage, dass die erste Bedingung erfüllt ist, Bestimmen, ob eine mittels einer Betätigung eines Leistungsbetätigungselementes angeforderte Motordrehzahl einen zuvor festgelegten Motordrehzahlwert überschreitet;
- Falls die angeforderte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Wert überschreitet, Erzeugen eines Motordrehzahlausgangssignals zum Steuern der Motordrehzahl so, dass vermieden wird, dass die gesteuerte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Motordrehzahlwert überschreitet.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges und ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Die Erfindung betrifft auch einen Computer, beispielsweise eine eingebettete elektronische Steuerungseinheit oder einen externen Fahrzeugcomputer mit einem Speichermittel und ein Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens des Fahrzeuges, das in dem Speichermittel gespeichert ist.

Claims

Verfahren zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges (100, 110) mit einem ersten Fahrzeugzustand einer Bedingung, die eine Einrückphase betrifft und einen zweiten Fahrzeugzustand einer Bedingung, die eine Fahrphase betrifft, wobei das Kraftfahrzeug ein Leistungsbetätigungselement (220) zum Anfordern einer Motordrehzahl des Fahrzeuges aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: - Bestimmen, ob der erste Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist; - auf Grundlage dessen, dass die erste Bedingung erfüllt ist, Bestimmen, ob eine mittels einer Betätigung des Leistungsbetätigungselementes angeforderte Motordrehzahl einen zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet; - falls die angeforderte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Wert (G) überschreitet, Erzeugen eines ersten Motordrehzahlausgangssignals (PS_OUT*) zum Steuern der Motordrehzahl, um zu vermeiden, dass die gesteuerte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass temporär ein erhöhter Motordrehzahlwert zum Steuern der Motordrehzahl erzeugt wird, falls das Leistungsbetätigungselement (220) ein Kick-Down-Signal ausgibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der zuvor festgelegte Motordrehzahlwert (G) innerhalb des Bereichs von 500 bis 1500 sec.^-1 befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich der zuvor festgelegte Motordrehzahlwert (G) innerhalb des Bereichs von 650 bis 850 sec.^-1 befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei sich der zuvor festgelegte Motordrehzahlwert (G) innerhalb des Bereichs von 1000 bis 1200 sec.^-1 befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Fahrzeugzustand der Bedingung zumindest eins von Folgendem aufweist: a) Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand und der Motor läuft bei Leerlaufdrehzahl; b) Das Fahrzeug befindet sich im Wesentlichen im Stillstand; c) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit ist, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h; d) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit ist, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h, bei ausgekuppelter Kupplung; oder e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte niedrige Geschwindigkeit ist, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h, wobei die Kupplung während eines vorbestimmten Zeitraumes, beispielsweise 2 Sekunden, ausgekuppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei beim Schritt des Bestimmens, ob eine Anforderung nach einer Motordrehzahl einen zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet, die Anforderung auf Grundlage einer Relativstellung des Leistungsbetätigungselementes erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Leistungsbetätigungselement (220) ein Gaspedal (220) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend die Schritte: - Bestimmen, ob der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist; gekennzeichnet durch - aufgrund Grundlage dessen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, Erzeugen eines zweiten Motordrehzahlausgangssignals (PS_OUT) zum Steuern der Motordrehzahl auf Grundlage der angeforderten Motordrehzahl.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung mindestens eins von Folgendem aufweist; a) Das Gaspedal befindet sich in einer vorbestimmten Stellung, beispielsweise in einer obersten Stellung; b) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, d.h., die Motordrehzahl und die Antriebswellendrehzahl sind im Wesentlichen gleich; c) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, nachdem ein Gangwechsel auftrat; d) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmt Geschwindigkeit ist, beispielsweise mehr als 7 km/h; e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mehr als 7 km/h, wobei die Kupplung eingekuppelt ist; f) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mehr als 7 km/h, wobei die Kupplung seit einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise 1 Sekunde, eingekuppelt ist; oder g) Das Kupplungspedal befindet sich in einer obersten Pedalstellung.
Computerprogramm zum Verbessern des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeuges (100, 110) mit einem ersten Fahrzeugzustand einer Bedingung, die eine Einrückphase betrifft, und einem zweiten Fahrzeugzustand einer Bedingung, die die Fahrphase betrifft, wobei das Kraftfahrzeug ein Leistungsbetätigungselement (220) zum Anfordern einer Motordrehzahl des Fahrzeuges aufweist, mit computerlesbaren Programmcodemitteln zum Bewirken, dass eine elektronische Steuerungseinheit (200) oder ein anderer Computer, der an die elektronische Steuerungseinheit (200) angeschlossen ist, die folgenden Schritte durchführt: - Bestimmen, ob der erste Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist; - auf Grundlage dessen, dass die erste Bedingung erfüllt ist, Bestimmen, ob eine mittels einer Betätigung des Leistungsbetätigungselementes (220) angeforderte Motordrehzahl einen zuvor eingestellten Motordrehzahlwert (G) überschreitet; - falls die angeforderte Motordrehzahl den voreingestellten Wert (G) überschreitet, Erzeugen eines ersten Motordrehzahlausgangssignals (PS_OUT*) zum Steuern der Motordrehzahl, um zu vermeiden, dass die gesteuerte Motordrehzahl den zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet dadurch gekennzeichnet, dass temporär ein erhöhter Motordrehzahlwert zum Steuern der Motordrehzahl erzeugt wird, falls das Leistungsbetätigungselement (220) ein Kick-Down-Signal ausgibt.
Computerprogramm nach Anspruch 10, mit computerlesbaren Mitteln, wobei sich der zuvor festgelegte Motordrehzahlwert (G) innerhalb des Bereichs von 500 bis 1500 sec.^-1 befindet.
Computerprogramm nach Anspruch 11, wobei sich der zuvor festgelegte Motordrehzahlwert (G) innerhalb des Bereichs von 650 bis 850 sec.^-1 befindet.
Computerprogramm nach Anspruch 11, wobei sich der zuvor festgelegte Motordrehzahlwert (G) innerhalb des Bereichs von 1000 bis 1200 sec.^-1 befindet.
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der erste Fahrzeugzustand der Bedingung zumindest eines von Folgendem aufweist: a) Das Fahrzeug befindet sich im Stillstand und der Motor läuft bei der Leerlaufdrehzahl; b) Das Fahrzeug befindet sich im Wesentlichen im Stillstand; c) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit ist, beispielsweise niedriger als 5 km/h oder 7 km/h; d) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit ist, beispielsweise mit weniger als 5 km/h oder 7 km/h, wobei die Kupplung ausgekuppelt ist; oder e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die niedriger als eine vorbestimmte relativ niedrige Geschwindigkeit ist, beispielsweise mit weniger als 5 km/h oder 7 km/h, wobei die Kupplung während eines vorbestimmten Zeitraums, beispielsweise 2 Sekunden, ausgekuppelt ist.
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei bei dem Schritt des Bestimmens, ob eine angeforderte Motordrehzahl einen zuvor festgelegten Motordrehzahlwert (G) überschreitet, die angeforderte Motordrehzahl auf Grundlage einer Relativstellung des Leistungsbetätigungselementes erzeugt wird.
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das Leistungsbetätigungselement (220) ein Gaspedal (220) aufweist.
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 16, ferner aufweisend die folgenden Schritte: - Bestimmen, ob der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung erfüllt ist; gekennzeichnet durch - auf Grundlage dessen, dass die zweite Bedingung erfüllt ist, Erzeugen eines zweiten Motordrehzahlausgangssignals (PS_OUT) zum Steuern der Motordrehzahl auf Grundlage der angeforderten Motordrehzahl.
Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei der zweite Fahrzeugzustand der Bedingung zumindest eines von Folgendem aufweist: a) Das Gaspedal befindet sich in einer vorbestimmten Stellung, beispielsweise in einer obersten Stellung; b) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, d.h., die Motordrehzahl und die Antriebswellendrehzahl sind im Wesentlichen gleich; c) Die Kupplung des Fahrzeuges wurde eingekuppelt, nachdem ein Gangwechsel stattgefunden hat; d) Das Fahrzeug bewegt sich in eine Richtung mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mit mehr als 7 km/h; e) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mit mehr als 7 km/h, wobei die Kupplung eingekuppelt ist; f) Das Fahrzeug bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise mit mehr als 7 km/h, wobei die Kupplung seit einem vorbestimmten Zeitraum, beispielsweise 1 Sekunde, eingekuppelt ist; oder g) Das Kupplungspedal befindet sich in einer obersten Stellung.
Computer, beispielsweise eine eingebettete elektronische Steuerungseinheit (200) oder einen externen Fahrzeugcomputer, mit einem Speichermittel und einem Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 bis 18, das in dem Speichermittel gespeichert ist.
Fahrzeug mit einem Computer nach Anspruch 19.
Fahrzeug nach Anspruch 20, wobei das Fahrzeug ein Schwerfahrzeug ist, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder Bus.