DE19539230B4

DE19539230B4 - Verfahren zur Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine eines im Schubbetrieb befindlichen Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19539230B4
Application number: DE19539230A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. Rüdiger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-21
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2015-10-22
Also published as: DE19539230A1

Abstract

Verfahren zur Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine eines im Schubbetrieb befindlichen Kraftfahrzeuges,
bei dem eine von einem Steuergerät in Abhängigkeit vom Fahrpedalstellwinkel betätigbare Kupplung zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet ist, die zur Einleitung von antriebslosen Schubbetriebsphasen geöffnet und zur Beendigung solcher Betriebsphasen geschlossen wird,
bei dem das Steuergerät von einem Stellwinkelsensor am Fahrpedal der Fahrpedalstellwinkel zugeleitet wird,
bei dem dieses Steuergerät einem Leistungsstellglied an der Brennkraftmaschine ein wenigstens von dem Fahrpedalsstellwinkel abhängiges Leistungsstellsignal übermittelt,
bei dem die Getriebeeingangswellendrehzahl, die Getriebeausgangswellendrehzahl und die Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine von Drehzahlsensoren ermittel 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 im Schubbetrieb gefahren werden soll, durch das Steuergerät auf das Leistungsstellglied im Sinne einer Kraftstoffverbrauchsreduzierung Einfluss genommen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät durch Einflussnahme auf das Leistungsstellglied der...

Description

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

Aus der DE-OS 34 42 112 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine bekannt, deren Kraftstoffversorgung im Schubbetrieb abschaltbar ist. Um in solchen Fahrbetriebszuständen Hilfsaggregate einer derartigen Antriebsanordnung in Betrieb zu halten, um beispielsweise das Laden der Fahrzeugbatterie oder den Betrieb einer Klimaanlage sicher zustellen, wird gemäß dieses Standes der Technik eine ohnehin in dem dort vorgestellten Antriebsstrang 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 Kraftfahrzeuges, die von der Antriebsachse des Fahrzeuges in Form von Antriebsleistung abgenommen 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 Kraftfahrzeuge 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 dieses 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 ansich anzutreibende Nebenaggregate führt. Eine derartig stillgelegte Brennkraftmaschine müßte dann bezüglich des Fahrkomforts, des Kraftstoffverbrauches und der Emissionsentwicklung nachteilig erneut gestartet werden. Dieser Wiederstart des Motors kostet Zeit und ist für manchen Fahrer eines solchen Kraftfahrzeuges gewöhnungsbedürftig. Zudem müssen Stützungsmaßnahmen in dem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeuges vorgesehen sein, um den notfalls häufigen Wiederstart der Brennkraftmaschine ermöglichen zu können. Schließlich muß das Anlasserritzel und der Starterzahnkranz an der Brennkraftmaschine 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 Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, mit dem auch in Schubbetriebsphasen eines Kraftfahrzeuges ein sicherer und kraftstoffsparender Betrieb der Nebenaggregate des Kraftfahrzeuges möglich ist.

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

Gemäß der vorliegenden Erfindung führt ein mit einem Stellwinkelsensor am Fahrpedal, einem 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 Schubbetriebsphase 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 vorteilhafter Weise unter Tausend Umdrehungen pro Minute, wenngleich sie keine feste Größe darstellt. In Abhängigkeit von den Drehzahl- und Leistungsanforderungen der ständig anzutreibenden oder sich sporadisch zuschaltenden Nebenaggregate nimmt das Steuergerät Einfluß auf das Leistungsstellglied der Brennkraftmaschine, so daß auch während derartiger Schubbetriebsphasen die Brennkraftmaschine zum Antrieb der Nebenaggregate bei niedrigst möglicher Drehzahl, das heißt mit minimalen Kraftstoffverbauch 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 Leistungsstellgliedes 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 Fahrpedalsensor, daß eine Schubbetriebsphase eingeleitet wurde, so wird an das Motorsteuergerät 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 Getriebeausgangswellendrehzahl und der Fahrpedalauslenkung abhängigen Drehzahl anzuheben ist.

Claims

Verfahren zur Drehzahlsteuerung einer Brennkraftmaschine eines im Schubbetrieb befindlichen Kraftfahrzeuges, bei dem eine von einem Steuergerät in Abhängigkeit vom Fahrpedalstellwinkel betätigbare Kupplung zwischen der Brennkraftmaschine und einem Getriebe angeordnet ist, die zur Einleitung von antriebslosen Schubbetriebsphasen geöffnet und zur Beendigung solcher Betriebsphasen geschlossen wird, bei dem das Steuergerät von einem Stellwinkelsensor am Fahrpedal der Fahrpedalstellwinkel zugeleitet wird, bei dem dieses Steuergerät einem Leistungsstellglied an der Brennkraftmaschine ein wenigstens von dem Fahrpedalsstellwinkel abhängiges Leistungsstellsignal übermittelt, bei dem die Getriebeeingangswellendrehzahl, die Getriebeausgangswellendrehzahl und die Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine von Drehzahlsensoren ermittel 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 im Schubbetrieb gefahren werden soll, durch das Steuergerät auf das Leistungsstellglied im Sinne einer Kraftstoffverbrauchsreduzierung Einfluss genommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät durch Einflussnahme auf das Leistungsstellglied der Brennkraftmaschine diese auf die zum Betrieb der Nebenaggregate und der Brennkraftmaschine 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, sofern das Fahrpedal soweit ausgelenkt wurde, dass der Motor auch wirklich zum Vortrieb des Kraftfahrzeuges beitragen kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mindestdrehzahl eine von den Drehzahlanforderungen der Nebenaggregate abhängige Größe ist, die vorzugsweise unter eintausend Umdrehungen pro Minute beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät 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 Steuergerät zu Beginn und am Ende von Schubbetriebsphasen einen Befehl zur Einflussnahme auf das Leistungsstellglied gibt.