DE19539230A1

DE19539230A1 - Verfahren zur Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine eines im Schubbetrieb befindlichen Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19539230A1
Application number: DE19539230A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Ing Ruediger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-21
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2015-10-22
Also published as: DE19539230B4

Description

Verfahren zur Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine eines im Schubbetrieb befindli chen Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 34 42 112 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine bekannt, de ren Kraftstoffversorgung im Schubbetrieb abschaltbar ist. Um in solchen Fahrbetriebszu ständen Hilfsaggregate einer derartigen Antriebsanordnung in Betrieb zu halten, um bei spielsweise das Laden der Fahrzeugbatterie oder den Betrieb einer Klimaanlage sicher zu stellen, wird gemäß dieses Standes der Technik eine ohnehin in dem dort vorgestellten An triebsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und einer Antriebsachse liegende Kupplung als Schlupfkupplung eines von der Antriebsachse abgeleiteten Nebenantriebes verwendet und im Schubbetrieb so geregelt, daß die Drehzahl des Nebenantriebes im Schubbetrieb auf einen Wert gehalten wird, der in der Nähe der Leerlaufdrehzahl liegt, die sich für die unbelastete Brennkraftmaschine einstellt. Demnach erfolgt der Antrieb der Hilfsaggregate nicht durch die Brennkraftmaschine selbst, sondern von der kinetischen Energie des Kraft fahrzeuges, die von der Antriebsachse des Fahrzeuges in Form von Antriebsleistung ab genommen wird.

Außerdem ist aus der DE-OS 32 35 530 eine Steuerungseinrichtung zur veränderbaren Druckmittelzufuhr zu einem Schaltglied eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes zwecks Betätigung desselben bekannt. Diese Steuereinrichtung soll insbesondere für solche Kraft fahrzeuge eingesetzt werden, bei denen zu Beginn von Schubbetriebszuständen das Schaltglied des automatischen Getriebes zur Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und den angetriebenen Rädern ausgerückt wird. Durch das Ausrücken die ses Schaltgliedes fällt die Drehzahl des Antriebsmotors auf dessen Leerlaufdrehzahl ab, weshalb beim Zuschalten von Nebenaggregaten mit hoher Leistungsaufnahme ein weiter Drehzahleinbruch eintreten kann, der letzlich zum Stillstand der Brennkraftmaschine und der an sich anzutreibende Nebenaggregate führt. Eine derartig stillgelegte Brennkraftma schine müßte dann bezüglich des Fahrkomforts, des Kraftstoffverbrauches und der Emissi onsentwicklung nachteilig erneut gestartet werden. Dieser Wiederstart des Motors kostet Zeit und ist für manchen Fahrer eines solchen Kraftfahrzeuges gewöhnungsbedürftig. Zu dem müssen Stützungsmaßnahmen in dem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeuges vor gesehen sein, um den notfalls häufigen Wiederstart der Brennkraftmaschine ermöglichen zu können. Schließlich muß das Anlasserritzel und der Starterzahnkranz an der Brenn kraftmaschine besonders ausgelegt sein, um in derartigen Betriebszuständen ein sicheres Starten der Brennkraftmaschine zu ermöglichen.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Dreh zahlsteuerung einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, mit dem auch in Schubbetriebs phasen eines Kraftfahrzeuges ein sicherer und kraftstoffsparender Betrieb der Nebenag gregate des Kraftfahrzeuges möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wäh rend eine Weiterbildung der Erfindung dem Unteranspruch entnehmbar ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung führt ein mit einem Stellwinkelsensor am Fahrpedal, ei nem Leistungsstellglied an der Brennkraftmaschine, einem Kupplungsstellglied, sowie mit Drehzahlsensoren an der Getriebeausgangswelle, der Getriebeeingangswelle und der Kurbelwelle verbundenes Steuergerät die Drehzahl der Brennkraftmaschine sodann auf die niedrigst mögliche Leerlaufdrehzahl für den sicheren Betrieb von Nebenaggregaten zurück, sobald von ihr mittels des Stellwinkelsensors die Einleitung einer Schubbetriebsphase durch eine zeitlich andauernde vollständige Zurücknahme der Fahrpedalauslenkung erkannt und eine zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe befindliche Kupplung geöffnet wurde. Wenn der Fahrer durch Auslenkung des Fahrpedals ein Ende der Schub betriebsphase signalisiert, wird die Drehzahl der Brennkraftmaschine wieder auf das von durch das Fahrpedal und durch die Fahrgeschwindigkeit signalisierte Niveau angehoben und die Kupplung geschlossen, sofern das Fahrpedal so weit ausgelenkt wurde, daß der Motor auch wirklich zum Vortrieb des Kraftfahrzeuges beitragen kann. Diese von dem Steuergerät während der Schubbetriebsphase einzustellende Leerlaufdrehzahl liegt vorteil hafter Weise unter Tausend Umdrehungen pro Minute, wenngleich sie keine feste Größe darstellt. In Abhängigkeit von den Drehzahl- und Leistungsanforderungen der ständig anzu treibenden oder sich sporadisch zuschaltenden Nebenaggregate nimmt das Steuergerät Einfluß auf das Leistungsstellglied der Brennkraftmaschine, so daß auch während derarti ger Schubbetriebsphasen die Brennkraftmaschine zum Antrieb der Nebenaggregate bei niedrigst möglicher Drehzahl, das heißt mit minimalen Kraftstoffverbrauch und minimaler Abgasemission, betrieben werden kann.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Kraftfahrzeug über zwei Steuerungseinrichtungen, die beide über Datenleitungen in Verbindung stehen. Eines der beiden Steuergeräte ist als Motorsteuergerät ausgebildet, das u. a. die Betätigung des Lei stungsstellgliedes der Brennkraftmaschine steuert.

Das zweite Steuergerät steht mit den genannten Kraftfahrzeugsensoren in Verbindung und steuert die Betätigung einer Kupplung in Abhängigkeit von den Sensorinformationen derart, daß diese Kupplung zur Einleitung von antriebslosen Schubbetriebsphasen geöffnet und bei deren Ende geschlossen wird.

Erkennt dieses zweite Steuergerät durch die vorliegenden Sensorinformationen vom Fahr pedalsensor, daß eine Schubbetriebsphase eingeleitet wurde, so wird an das Motorsteuer gerät ein Befehl zu einer solchen Einflußnahme auf das Leistungsstellglied abgegeben, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl auf die beschriebene Mindestdrehzahl zurückgestellt wird. Sobald das zweite Steuergerät mittels des Fahrpedalsensors ein erneut ausgelenktes Fahrpedal festgestellt, wird von diesem ein Befehl an das Motorsteuergerät abgegeben, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf eine von der Getriebeausgangswellendreh zahl und der Fahrpedalauslenkung abhängigen Drehzahl anzuheben ist.

Claims

1. Verfahren zur Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine eines im Schubbetrieb befindlichen Kraftfahrzeuges,
bei dem eine von einem Steuergerät in Abhängigkeit vom Fahrpedalstellwinkel betä tigbare Kupplung zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet ist, die zur Einleitung von antriebslosen Schubbetriebsphasen geöffnet und zur Be endigung solcher Betriebsphasen geschlossen wird,
bei dem das Steuergerät von einem Stellwinkelsensor am Fahrpedal der Fahrpedal stellwinkel zugeleitet wird,
bei dem dieses Steuergerät einem Leistungsstellglied an der Brennkraftmaschine ein wenigstens von dem Fahrpedalsstellwinkel abhängiges Leistungsstellsignal übermit telt,
bei dem die Getriebeeingangswellendrehzahl, die Getriebeausgangswellendrehzahl und die Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine von Drehzahlsensoren ermittelt und dem Steuergerät zugeleitet werden, und
bei dem immer dann, wenn der Fahrer über einen zuvor festgelegten Zeitraum durch vollständige Zurücknahme der Fahrpedalauslenkung signalisiert, daß das Fahrzeug in einer Schubbetriebsphase gefahren werden soll,
durch das Steuergerät auf das Leistungsstellglied im Sinne einer Kraftstoffver brauchsreduzierung Einfluß genommen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät durch Einflußnahme auf das Leistungsstellglied der Brennkraft maschine diese auf die zum Betrieb der Nebenaggregate und der Brennkraftma schine notwendige Mindestdrehzahl zurückführt und dort hält, und bei einer erneuten Fahrpedalauslenkung auf einen von der Getriebeausgangswellendrehzahl und der Fahrpedalauslenkung abhängigen Drehzahlwert anhebt und die Kupplung schließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mindestdrehzahl eine von den Drehzahlanforderungen der Nebenaggregate abhängige Größe ist, die vor zugsweise unter eintausend Umdrehungen pro Minute beträgt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motorsteuergerät das Leistungsstellglied steuert und mit einem zweiten Steuergerät in Verbindung steht, welches seinerseits die Fahrzeugsensorinformationen auswertet und in Abhängigkeit von Schub- oder Zugbetriebsphasen die Kupplungsbetätigung steuert, sowie dem Motorsteuergerät zu Beginn und am Ende von Schubbetriebspha sen einen Befehl zur Einflußnahme auf das Leistungsstellglied gibt.