DE19715850A1

DE19715850A1 - Verfahren und Steuerungseinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE19715850A1
Application number: DE19715850A
Authority: DE
Inventors: Georg Kruse
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-04-25
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 1997-10-30

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung einer mit einem Getriebe verbundenen Brennkraftmaschine während eines Hochschaltvorganges des Getriebes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und 5.

Bei Kraftfahrzeugantriebseinrichtungen, die eine Brennkraftmaschine und ein Getriebe, vor zugsweise ein Automatikgetriebe aufweisen, muß sichergestellt werden, daß während eines Hochschaltvorgangs die Drehzahl der Brennkraftmaschine von einem vergleichsweise ho hem Niveau auf einen tieferen Drehzahlwert abgesenkt wird, dessen Höhe im wesentlichen von der Fahrgeschwindigkeit, dem Fahrpedalwinkel und dem gewählten Gang abhängt. Be kannte Maßnahmen zur Reduzierung der Motordrehzahl bei einem Hochschaltvorgang sind beispielsweise die Verstellung des Zündwinkels der Brennkraftmaschine von "normal" nach "spät", oder die Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge in die Zylinder der Brennkraftma schine.

Außerdem gehören zum Stand der Technik die US 4, 061, 215 und US 4, 669, 435, in denen Motorbremssysteme beschrieben werden, bei denen bei Durchführung eines Rückschalt vorgangs in einen niedrigen Getriebegang Abgasklappen im Abgaskanal der Brennkraftma schine geschlossen werden. Durch eine derartige Maßnahme wird die Bremswirkung durch Motor und Getriebe während einer Bergabfahrt vorteilhaft vergrößert.

Vor diesem Hintergrund besteht die an die Erfindung gestellte Aufgabe darin, eine Steue rungseinrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugantriebsaggregates mit einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe vorzustellen, mit denen Hochschaltvor gänge deutlich schneller als mit den nach dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen durchführbar sind. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der Patentan sprüche 1 und 5, während vorteilhafte Weiterbildungen des Steuerungsverfahrens in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben werden.

Demnach wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Reduzierung der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu Beginn des Hochschaltvorgangs einer Abgaskanalklappe im Abgas kanal der Brennkraftmaschine wenigstens teilweise so lange geschlossen wird, bis die Dreh zahl der Brennkraftmaschine eine zuvor für die unterschiedlichen Hochschaltvorgänge je weils festgelegte Solldrehzahl erreicht ist. Dabei kann die Solldrehzahl die von der Fahrge schwindigkeit und dem gewählten Gang abhängige Synchrondrehzahl eines Automatikge triebes, eines automatisiert schaltbaren Schaltgetriebes oder eines normalen Handschaltge triebes sein. Bei der Solldrehzahl kann es sich aber auch um eine Drehzahl handeln, die ei nen vorbestimmten Abstand von der Synchrondrehzahl hat.

Zusätzlich zu der Betätigung der Abgaskanalklappe kann vorgesehen sein, daß der Zünd winkel der Brennkraftmaschine während des Hochschaltvorgangs von "normal" auf "spät" gestellt wird. Eine weitere Maßnahme, die zusätzlich oder alternativ zu der Zündwinkelver stellung gemeinsam mit der Abgaskanalklappenbetätigung durchgeführt werden kann, ist ei ne Reduzierung der Kraftstoffeinspritzmenge oder der Kraftstofffördermenge einer Kraft stoffpumpe. Schließlich kann vorgesehen sein, daß zusätzlich oder alternativ zu den ande ren genannten, das Drehmoment der Brennkraftmaschine reduzierenden Maßnahmen die Drosselklappe im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine wenigstens teilweise geschlos sen wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens weist die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung wenigstens ein Steuergerät auf, das mit einer Abgaskanalklappenstellvorrichtung, einen Fahrgeschwindigkeitssensor einen Gangwahlsensor und einem Fahrpedalwinkelsensor über Sensor- oder Steuerleitungen verbunden ist. Zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung er findungsgemäß mit einer Kraftstoffpumpe, Kraftstoffeinspritzventilen und/oder einer Dros selklappenstellvorrichtung im Luftansaugkanal der Brennkraftmaschine über Steuerleitungen in Verbindung stehen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigelegt, in der die Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges sowie die Steuerungseinrichtung zur Durchführung von Schaltvorgängen des Getriebes in schematischer Weise dargestellt ist. Demnach ist mit 1 eine Brennkraftmaschine gekennzeichnet, die über eine Kurbelwelle 3 mit einem Getriebe 2 antriebstechnisch in Verbindung steht. Bei diesem Getriebe 2 handelt es sich vorzugsweise um ein Automatikgetriebe oder um ein automatisiert betätigbares Schalt getriebe, deren Getriebeabtriebswelle 4 über ein Differentialgetriebe 5 und den Antriebswel len 6, 7 mit den Rädern 8, 9 des Kraftfahrzeuges verbunden ist.

Der Brennkraftmaschine 1 zugeordnet ist eine Kraftstoffpumpe 12, mit deren Hilfe Kraftstoff aus einem nicht dargestellten Vorratstank über eine Kraftstoffleitung 13 der Brennkraftma schine 1 beziehungsweise Kraftstoffeinspritzventilen 22 zugeführt wird. Zusätzlich kann diese Brennkraftmaschine über eine Drosselklappe 16 im Luftansaugkanal verfügen, die in bekannter Weise als Leistungsstellglied mittels einer Stellvorrichtung betätigbar ist. Zum Ab führen des von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgases ist außerdem eine Abgasleitung 14 mit Schalldämpfern 17 vorgesehen, in der eine Abgaskanalklappe 15 angeordnet ist, die durch eine hydraulische oder elektrische Stellvorrichtung 21 geöffnet und zumindest teilweise geschlossen werden kann.

Dieser Antriebseinrichtung ist die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung zugeordnet, die im wesentlichen aus einem Steuergerät 10 besteht, das mit Hilfe eines Fahrpedalsensors 19 den Leistungswunsch des Fahrers erfaßt, über ein Gangwahlsensor 18 den anzuwählenden Gang sensiert und mittels eines Fahrgeschwindigkeitssensors 11 Auskunft über die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges erhält. Das Steuergerät 10 kann Bestandteil des Motor- oder Getriebesteuergerät des Fahrzeuges sein, oder mit diesem über Steuer- oder Signallei tungen in Verbindung stehen, so daß durch dieses Steuersignale zur Durchführung des Schaltvorgangs des Getriebes und zur Steuerung des Drehmoments und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 abgeben werden können.

Im Bereich der Brennkraftmaschine steht das Steuergerät 10 daher mit dem die Abgaska nalklappe 15 betätigenden Stellglied 21 sowie vorzugsweise auch mit dem Stellglied 20 für die Drosselklappe 16 in Verbindung. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, daß mit dem Steuergerät 10 direkt oder indirekt über ein nicht dargestelltes Motorsteuergerät die Kraftstoffpumpe 12 bezüglich ihrer Fördermenge ansteuerbar ist.

Mit einer derart ausgestatteten Steuerungseinrichtung ist es möglich, einen Hochschaltvor gang des Getriebes vorteilhaft zu verkürzen. Dazu kann das Steuergerät in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrgeschwindigkeit, der aktuellen Leistungsanforderung durch den Fahrer (Fahrpedalsensor 19) und von dem neu zuzuschaltenden Getriebegang die Abgaska nalklappe 15 derart ganz oder teilweise zusteuern, daß sich das Drehmoment und die Dreh zahl der Brennkraftmaschine 1 deutlich verringern. Dabei wird die Abgaskanalklappe 15 so lange zumindest teilweise geschlossen gehalten, bis die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 eine zuvor für den jeweiligen Hochschaltvorgang festgelegte Solldrehzahl erreicht. Diese Solldrehzahl kann der Synchrondrehzahl des Getriebes entsprechen, sie kann jedoch auch als eine solche definiert werden, die einen vorgegebenen Drehzahlabstand von der Syn chrondrehzahl aufweist. Zusätzlich zu der Betätigung der Abgaskanalklappe 15 kann vorge sehen sein, daß gleichzeitig eine Rücknahme der Kraftstoffförderleistung der Kraftstoffpum pe 12 oder der Einspritzmenge von Kraftstoffeinspritzventilen an der Brennkraftmaschine 1 erfolgt, und/oder die Drosselklappe 16 der Brennkraftmaschine 1 in entsprechender Weise geschlossen wird.

Das hier vorgestellte Verfahren zur Steuerung einer Kraftfahrzeugantriebseinrichtung sowie die zugehörige Steuerungseinrichtung lassen sich besonders vorteilhaft bei Antriebseinrich tungen für Kraftfahrzeuge mit Dieselmotor und Automatikgetriebe oder mit automatisiertem Schaltgetriebe anwenden, da sich in dieser Aggregatekombination die Schaltzeiten aufgrund der Eigenarten der Diesel-Brennkraftmaschine besonders deutlich verkürzen lassen.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine in einer Kraftfahrzeug-Antriebsein richtung während eines Hochschaltvorgangs eines Getriebes, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Hochschaltvorgangs eine Abgaskanalklappe (15) im Abgaskanal (14) der Brennkraftmaschine (1) wenigstens teilweise solange geschlossen wird, bis die Drehzahl der Brennkraftmaschine eine zuvor für den jeweiligen Hochschaltvorgang festgelegte Solldrehzahl erreicht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Solldrehzahl der Syn chrondrehzahl des gewählten neuen Getriebeganges ist oder von dieser einen vorbe stimmten Abstand einhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der Zündwinkel der Brennkraftmaschine von "normal" auf "spät" gestellt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Förderleistung einer Kraftstoffpumpe (12) oder die Einspritzmenge von Kraftstoffeinspritzventilen (22) reduziert wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Drosselklappe (16) der Brennkraftmaschine (1) wenigstens teilweise geschlossen wird.

6. Steuerungseinrichtung für eine Kraftfahrzeug-Antriebseinrichtung, die eine Brennkraft maschine (1) und ein Getriebe (2) umfaßt, bei der ein Steuergerät (10) mit einer Stell vorrichtung (21) für eine Abgaskanalklappe (15), einem Fahrgeschwindigkeitssensor (11), einem Gangwahlsensor (18) und einem Fahrpedalwinkelsensor (19) über Sensor- oder Steuerleitungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsein richtung (10) zusätzlich mit einer Kraftstoffpumpe (12), Kraftstoffeinspritzventilen (22), und/oder einer Drosselklappenstelleinrichtung (20) im Luftansaugkanal der Brennkraft maschine (1) über Steuerleitungen in Verbindung steht.