DE19754286A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Aus der DE-A 196 19 324 ist bekannt, in Abhängigkeit der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements das Drehmoment der Antriebseinheit einzustellen. Dazu wird auf der Basis dieser Stellung ein Fahrerwunschmoment gebildet, in dessen Abhängigkeit das Drehmoment der Antriebseinheit im Sinne einer Annäherung an das Fahrerwunschmoment gesteuert wird. Zur Ermittlung des Fahrerwunschmoments wird ein im je­ weiligen Betriebspunkt maximal erreichbares Drehmoment sowie ein die Lasten der Antriebseinheit berücksichtigendes mini­ males Moment gebildet. Das Fahrerwunschmoment wird dann aus einem aus der Stellung des Bedienelements abgeleiteten Wert durch Interpolation zwischen diesen veränderlichen maximalen und minimalen Momentenwerten gebildet. Durch die bekannte Lösung wird eine zufriedenstellende Kompensation der Lasten im Fahrerwunschmoment erreicht. Problematisch kann in eini­ gen Anwendungsfällen sein, daß bei von der losgelassenen Stellung des Bedienelements verschiedenen Stellungen keine vollständige Kompensation der sich ändernden Lasten erfolgt.

Eine solche Kompensation auch außerhalb der Leerlaufstellung kann in einigen Fällen wünschenswert sein. Dies führt jedoch im Bereich des vollständig betätigten Bedienelements zu ei­ nem Leerweg, d. h. eine Änderung der Bedienelementestellung führt zu keiner Änderung des Drehmoment.

Ziel der Erfindung ist, diesen Zielkonflikt zufriedenstel­ lend zu lösen.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi­ gen Patentansprüche erreicht.

Vorteile der Erfindung

Es wird eine Bestimmung des Fahrerwunschmoments ausgehend von der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienele­ ments angegeben, welche den zwei wesentlichen Kriterien Rechnung trägt und somit den Zielkonflikt zufriedenstellend löst. Zum einen wird im unteren Stellungsbereich des Be­ dienelements (Fahrpedals) bis zu einer bestimmten Stellung unabhängig von Umwelteinflüssen (Höhe, Ansauglufttemperatur) und Nebenlasten (durch Klimaanlage, Generator oder Motortem­ peratur, etc.) immer die gleiche Momentenentfaltung an der Kupplung zum Antriebsstrang bereitgestellt, d. h. die Lasten vollständig kompensiert. Andererseits wird im gesamten Stel­ lungsbereich des Bedienelements es dem Fahrer ermöglicht, über das Bedienelement das Drehmoment an der Kupplung zum Triebstrang hin zu dosieren. Das heißt unter allen Randbe­ dingungen spürt er bei einer Stellungsänderung eine Momen­ tenänderung am Antrieb. Damit gibt es keinen Leerweg im Be­ dienelement.

Daraus ergeben sich als wesentliche Vorteile eine Komfort­ verbesserung, da der Fahrer im unteren Bereich der Be­ dienelementestellung die Laständerung, beispielsweise durch Zu- oder Abschalten von Nebenaggregaten, nicht spürt. Damit verbunden ist auch eine Sicherheitszunahme, da eine Änderung des Kupplungsmoments durch eine sprunghafte, nicht vom Fah­ rer vorgegebene Laständerung nicht stattfindet. Auf Schnee bzw. Eis oder in der Kurve kann also durch Laständerung die Haftgrenze nicht überschritten werden.

Darüber hinaus zeigt das entsprechend angepaßte System eine höhere Flexibilität, da die Bildung des Fahrerwunschmoments in einfacher Weise an verschiedene Wünsche von Kunden ange­ paßt werden kann. Dies wird vor allem dadurch unterstützt, daß die Stellung des Bedienelementes, bei der zwischen den obengenannten Kriterien gewechselt wird, variierbar ist.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß sich alle Fahrzeuge im unte­ ren Bedienelementebereich immer gleich verhalten, bei gleichzeitiger Dosierbarkeit im kompletten stellungsbereich des Bedienelements. Dies bedeutet auch, daß alle Fahrzeuge unabhängig von Umweltfaktoren und Nebenlasten gleich anfah­ ren.

In vorteilhafter Weiterbildung ist vorgesehen, daß zur Redu­ zierung des Kraftstoffverbrauchs eine drehzahlabhängige Ab­ regelung der vollständigen Kompensation der Laständerung wie im eingangs genannten stand der Technik gezeigt vorgenommen werden kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer An­ triebseinheit eines Fahrzeugs. In Fig. 2 ist als Ablaufdia­ gramm die grundsätzliche Vorgehensweise zur Bestimmung des Fahrerwunschmoments dargestellt. In Fig. 3 ist ein Ablauf­ diagramm gezeigt, welches ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fahrerwunschmomentbestimmung darstellt. Dieses ist in Fig. 4 anhand eines Diagramms verdeutlicht. Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel zur Fahrerwunschmomentbestimmung, welches in den Diagrammen der Fig. 6 und 7 anhand von Kennlinien verdeutlicht ist.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt eine elektronische Steuereinheit 10, die we­ nigstens einen Mikrocomputer 12 sowie Eingangs- 14 und Aus­ gangsschaltungen 16 aufweist. Die Eingangsschaltungen 14, der Mikrocomputer 12 und die Ausgangsschaltungen 16 sind zum gegenseitigen Daten- und Informationsaustausch mit einem Kommunikationssystem 18 verbunden. Der Eingangsschaltung 14 werden verschiedene Eingangsleitungen von verschiedenen Meßeinrichtungen, Bedienelementen, etc. zugeführt. Über an den Ausgangsschaltungen 16 der Steuereinheit 10 angeschlos­ senen Ausgangsleitungen werden die Leistungsparameter der Antriebseinheit beeinflußt. Im bevorzugten Ausführungsbei­ spiel stellt die Antriebseinheit eine Brennkraftmaschine dar. Eine erste Ausgangsleitung 20 führt daher auf eine elektrisch betätigbare Drosselklappe 22 zur Beeinflussung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine. Über weitere Aus­ gangsleitungen 24 und 26 beeinflußt die Steuereinheit 10 we­ nigstens Zündzeitpunkt und Kraftstoffzumessung der Brenn­ kraftmaschine. Eine erste Eingangsleitung 28 verbindet die Steuereinheit 10 mit einer Meßeinrichtung 30 zur Erfassung der Motordrehzahl. Eine Eingangsleitung 32 führt von einer Meßeinrichtung 34, die über eine mechanische Verbindung 36 mit einem vom Fahrer betätigbaren Bedienelement 38, einem Fahrpedal, verbunden ist, zur Steuereinheit 10. Eine Ein­ gangsleitung 44 verbindet die Steuereinheit 10 mit einer Meßeinrichtung 46 zur Erfassung des Atmosphärendrucks, das heißt des Drucks im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine vor der Drosselklappe. Der Atmosphärendruck kann in einem ande­ ren Ausführungsbeispiel auch mittels einer Adaption ermit­ telt werden. Eine Eingangsleitung 48 verbindet die Steuer­ einheit 10 mit einer Meßeinrichtung 50 zur Erfassung der An­ sauglufttemperatur, das heißt der Temperatur der Luft vor der Drosselklappe. Eine weitere Eingangsleitung 52 verbindet die Steuereinheit 10 mit einer Meßeinrichtung 54 zur Erfas­ sung der Motorlast, beispielsweise einer Luftmassen-, Luft­ mengen-, Drosselklappenstellungs- oder Saugrohrdruckmeßein­ richtung. Über eine weitere Eingangsleitung 55 wird der Steuereinheit 10 wenigstens eine Statusinformation über den aktuellen Betriebszustand von Nebenverbrauchern wie einer Klimaanlage, einer Servolenkung, etc. zugeführt. Weitere Eingangsleitungen 56 bis 58 verbinden die Steuereinheit 10 mit Meßeinrichtungen 60 bis 62, die weitere Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeugs wie Fahrzeug­ geschwindigkeit, Motortemperatur, Abgaszusammensetzung, Bat­ teriespannung, etc. erfassen. Ferner ist in einem Ausfüh­ rungsbeispiel eine Leitung 64 (z. B. die Diagnoseverbindung) vorgesehen, über die der nachfolgend beschriebene Faktor K vorgegeben werden kann.

Neben der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung bei einer Otto-Brennkraftmaschine mit λ=1-Betrieb (Leistungseinstel­ lung über Drosselklappevorgabe) wird mit den entsprechenden Vorteilen die erfindungsgemäße Lösung auch bei Otto- Brennkraftmaschine mit Mager-Betrieb (z .B. Benzin-Direkt- Einspritzung mit Leistungseinstellung über Kraftstoffvorga­ be), Dieselbrennkraftmaschinen oder bei alternativen An­ triebskonzepten, zum Beispiel Elektromotoren, angewendet.

Die elektronische Steuereinheit 10, dort der Mikrocompu­ ter 12, bildet auf der Basis des Betätigungsgrades des Be­ dienelements 38 in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise ein sogenanntes Fahrerwunschmoment, welches als Soll­ wert für ein Drehmoment der Antriebseinheit in bekannter Weise durch Steuern der Leistungsparameter der Antriebsein­ heit eingestellt wird. Das Fahrerwunschmoment beinhaltet als Motorgesamtmoment die Anteile einerseits des Fahrerwunschan­ triebsmoments, welches über die Kupplung an den Antrieb geht, und andererseits das (minimale) Moment für zusätzliche Lasten wie Leerlaufregler, Klimaanlage, Generator und sämt­ liche Verluste.

Die grundsätzliche Vorgehensweise zur Berechnung des Fahrer­ wunschmomentes ist in Fig. 2 skizziert. Dort wird aus dem Fahrpedalwinkel unter Berücksichtigung von wenigstens einem minimalen Moment MMiN und einem maximalen Moment MMAX ein vom Fahrer vorgegebenes Fahrerwunschmoment MFA berechnet. Dabei wird der maximale Momentenwert und das minimale Moment z. B. gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik in 70 und 76 ermittelt. In einem Ausführungsbeispiel ist der maxi­ male Wert nur drehzahlabhängig vorgegeben. Der maximale Mo­ mentenwert wird über eine Leitung 72 zur Berechnung 74 ge­ führt. Entsprechend wird das minimale Moment MMiN über eine Leitung 78 zur Berechnung 74 wird. Der Berechnung 74 wird ferner über die Leitung 32 die Fahrpedalstellung zugeführt. Dort wird auf der Basis der zugeführten Signale das Fahrer­ wunschmoment MFA in nachfolgend beschriebenen Weise berech­ net und über die Leitung 84 abgegeben. Dieses wird in be­ kannter Weise in 94 in die Steuergröße für die Leistungspa­ rameter der Antriebseinheit umgesetzt.

Ferner werden in einem Ausführungsbeispiel der Berechnung 74 die dem Atmosphärendruck und die die Ansauglufttemperatur repräsentierende Größen zugeführt.

Ein erstes Ausführungsbeispiel zur Berechnung des Fahrer­ wunschmoments ist in Fig. 3 dargestellt. Dort wird ein Ab­ laufdiagramm beschrieben, welches den Berechnungsablauf in 74 darstellt. Der Berechnung 74 wird über die Leitung 32 ein die Stellung des Bedienelements repräsentierendes Signal F zugeführt. Im Rahmen der Berechnung 74 ist ein Schaltelement 100 vorgesehen, welches in Abhängigkeit vom Bedienelemente­ signal F von der durchgezogenen Stellung in die gestrichelte Stellung und umgekehrt umgeschaltet wird. Das Signal F wird sowohl dem Schaltelement 100 als auch einem Schwellenwert­ schalter 102 zugeführt. Letzterer enthält vorzugsweise eine Hysterese. In einem unteren Stellungsbereich des Bedienele­ ments, das heißt in einem Bereich, in dem das Bedienelement bis zu einer bestimmten, vorgegebenen Stellung von der los­ gelassenen Stellung ausgelenkt ist, befindet sich das Schal­ telement 100 in der gestrichelten Stellung. Oberhalb dieses Stellungsbereichs befindet sich das Schaltelement 100 in der durchgezogenen Stellung. Abhängig von der Bedienelemente­ stellung wird daher ein punkt definiert, in welchem die Be­ rechnung des Fahrerwunschmomentes geändert wird.

Bei losgelassenem Fahrpedal sowie in einem vorgegebenen Teillastbereich wird eine Berechnungsart vorgegeben, bei der alle Lasten der Antriebseinheit, die nicht zum Vortrieb bei­ tragen, wie Verluste, Momentenforderungen von Zusatzverbrau­ cher, Heizleistungen, etc. vollständig kompensiert werden, indem sie dem Fahrerwunsch aufgeschaltet werden. Diese La­ sten sind im minimalen Moment MMiN zusammengefaßt und werden gegebenenfalls drehzahlabhängig abgeregelt. Oberhalb dieses Bereichs wird dann zur Vermeidung eines Leerwegs im Fahrpe­ dal auf eine Berechnungsart umgeschaltet, wobei sicherge­ stellt ist, daß bei einer Stellungsänderung immer eine Mo­ mentenänderung stattfindet. Der Übergang zwischen den beiden Berechnungsarten ist wie nachfolgend gezeigt stetig und kon­ tinuierlich. Der Umschaltpunkt ist wählbar und kann je nach den Wünschen bezüglich dem Fahrverhalten des Fahrzeugs ge­ wählt werden. Mit etwas höherem Aufwand wird nicht ein Um­ schaltpunkt vorgegeben, sondern mehrere, wobei je nach Be­ dienelementestellung sich andere Zusammenhänge für die Be­ stimmung des Fahrerwunschmoments aus dem Stellungssignal er­ geben.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine stellt das Fahrerwunschmoment MFA das von ihr geforderte in­ dizierte Gesamtmoment dar. Die Brennkraftmaschine kann dabei ein maximales indiziertes Gesamtmoment erzeugen, welches ab­ hängig von Drehzahl und Umweltbedingungen wie Meereshöhe und Ansauglufttemperatur ist. Lediglich ein Teil des abgefor­ derten Gesamtmoments wird als tatsächliches Antriebsmoment genutzt. Ein anderer Teil davon wird zur Überwindung der in­ neren Verluste (z. B. Schleppmoment) sowie zum Betreiben wei­ terer Lasten (z. B. Generator, Klimaanlage) der Brennkraftma­ schine benötigt. Derartige Lasten werden im Rahmen des mini­ malen Moments berücksichtigt (vgl. eingangs genannter Stand der Technik).

Ziel ist es, daß im unteren Teillastbereich Änderungen in den Lasten nicht zu einer Änderung des von der Brennkraftma­ schine an den Triebstrang abgegebenen Drehmoments führen. Aus diesem Grund wird das Stellungssignal F bei entsprechen­ der Stellung des Schaltelements 100 zunächst einem Multipli­ kator 104 zugeführt. Dort wird es mit dem berechneten maxi­ malen Moment MMAX multipliziert. Das Multiplikationsergebnis wird in einer Summationsstelle 106 mit dem die Lasten ent­ haltenden, veränderlichen minimalen Moment MMiN addiert. Das Ergebnis wird über die Leitung 84 zur weiteren Berechnung abgegeben. Im unteren Teillastbereich wird daher das Fahrer­ wunschmoment MFA gemäß der folgenden Formel bestimmt:

MFA = MMAX . F + MMIN (1)

Die veränderlichen Lasten MMIN werden vollständig dem Fah­ rerwunschantriebsmoment MMAX.F aufgeschaltet. Da diese Vor­ gehensweise über den gesamten Stellungsbereich zu einem Leerweg in der Bedienelementestellung am Ende im Vollastbe­ reich führen würde, wird oberhalb einer bestimmten Stel­ lungssignalgröße F auf eine diesen Leerweg vermeidende Be­ rechnung des Fahrerwunschmomentes umgeschaltet (durchgezogene Stellung des Schaltelements 100). In diesem Betriebsbereich wird ein Teil der Lasten dem Fahrer als Rückwirkung auferlegt.

In 108 wird das die Nebenlasten enthaltende minimale Moment MMIN mit einem Faktor K gewichtet, welcher den Umschaltpunkt kennzeichnet. Wird genau in der Mitte der Bedienelemente­ stellung umgeschaltet, so ist dieser Faktor K = 2. Das auf diese Weise gewichtete minimale Moment MMIN wird zum einen in der Subtraktionsstelle 110 vom maximalen Moment MMAX ab­ gezogen, andererseits in der Summationsstelle 112 dem Ergeb­ nis der Multiplikation des Multiplikators 114 aufaddiert. Der Multiplikator 114 multipliziert das über die Leitung 82 zugeführte Stellungssignal F sowie das Ausgangssignal der Subtraktionsstelle 110, das heißt der Differenz zwischen ma­ ximalem und gewichtetem minimalen Moment. Das Multiplikati­ onsergebnis wird dann mit dem gewichteten minimalen Moment addiert und bildet auf diese Weise das Fahrerwunschmoment MFA zur Weiterverarbeitung. Die entsprechende Gleichung bei einem Umschaltpunkt genau bei der Hälfte des Fahrpedalstel­ lungsweges ergibt sich zu:

MFA = F . (MMAX - 2.MMIN) + 2.MMIN (2)

Bei den Gleichungen 1 und 2 ist F zwischen den Werten 0 (losgelassenes Bedienelement) und 1 (vollständig betätigt) vorgegeben. Die Berechnung nach Gleichung 2 auf dem im Um­ schaltpunkt aus dem unteren Bereich sich ergebenden Momen­ tenwert bezieht, ist der Übergang stetig und kontinuierlich. Der Übergangspunkt ist dabei frei wählbar, wobei sich eine entsprechende Änderung der obengenannten Gleichung ergibt.

Ein Leerweg in der Fahrpedalstellung entsteht nicht, da au­ ßerhalb des unteren Teillastbereichs jede Änderung am Fahr­ pedal auch eine Änderung am Drehmoment der Brennkraftmaschi­ ne zur Folge hat.

Die Auswirkung der beschriebenen Vorgehensweise ist anhand des Diagramms in Fig. 4 dargestellt. Dabei ist waagerecht das sich von 0 bis 1 ändernde Stellungssignal F, senkrecht das Fahrerwunschmoment MFA aufgetragen. Im Fahrerwunschmo­ ment sind die maximalen und minimalen Momente dargestellt, wobei das maximale Moment für eine bestimmte Drehzahl darge­ stellt ist. Die schraffierte Fläche zeigt die Veränderung der Lasten, d. h. des minimalen Moments. Ferner ist ein Um­ schaltpunkt p zwischen den beiden Berechnungsarten beschrie­ ben. Im Bereich zwischen 0 und p ergibt sich gemäß der obi­ gen Gleichung 1 eine Parallelverschiebung der Kennlinie zwi­ schen Stellungssignal und Fahrerwunschmoment entsprechend der Veränderung des minimalen Moments. Ab dem Punkt p bis zur maximalen Stellung erfolgt bei Veränderung des minimalen Moments eine Veränderung der Steigung der den Zusammenhang zwischen Stellung und Fahrerwunschmoment darstellenden Kenn­ linie gemäß der obigen Gleichung 2. Es findet hier also kei­ ne vollständige Kompensation der Lasten statt, dies ist dort auch nicht unbedingt störend, da im Verhältnis zu den abge­ forderten Momenten die Laständerung verhältnismäßig gering ist.

Beim Signal F handelt es sich in einem Ausführungsbeispiel direkt um die Stellung des Bedienelements, in einem anderen um einen Momentenwert, der wie im eingangs genannten Stand der Technik auf der Basis der Drehzahl und der Stellung des Bedienelements bestimmt wird.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt, welches das anhand der Fig. 3 und 4 darge­ stellte Ausführungsbeispiel verallgemeinert.

Gemäß Fig. 5 wird in 70 in Abhängigkeit der über die Lei­ tung 28 zugeführten Motordrehzahl n das maximale Moment MMAX unter genormten Extrembedingungen (z. B. Meereshöhe 0, An­ sauglufttemperatur -30°) bestimmt. Dieser beispielsweise aus einer Kennlinie gewonnene Wert wird zur Bildung eines Lastfaktors L (entsprechend dem minimalen Moment, in 202) sowie der Berechnung 203 zugeführt, in welcher das absolute Fahrerwunschmoment MFA gebildet wird.

Zur Bildung 200 des Umwelteinflußfaktors U werden ferner über die Leitungen 46 und 48 die den Umgebungsdruck und die Ansauglufttemperatur repräsentierenden Größen übermittelt. In Abhängigkeit der Eingangsgrößen wird dann ein Umweltein­ flußfaktor U berechnet, welcher zwischen den Werten 0 und 1 schwankt (vorzugsweise durch Multiplikation der zugeführten, auf genormte Extrembedingungen, z. B. 1013hPa und -30°) festgelegte Faktoren). Dieser Faktor ist unter genormten Ex­ trembedingungen 1.

Entsprechend wird der Lastfaktor L bezogen auf das dreh­ zahlabhängige maximale Moment gebildet. In diesem Faktor sind alle Lasten berücksichtigt, Verluste (z. B. Schleppmo­ mente), Heizleistungen (zur Katalysatorheizung) oder Momen­ tenanforderungen (von einer Klimaanlage, einer Servolen­ kung), die nicht zum Vortrieb beitragen. Im bevorzugten Aus­ führungsbeispiel wird dies aus dem Ausgangssignal einer Leerlauffüllungsregelung (Leitung 201) abgeleitet, die alle diese Lasten berücksichtigt. Auch dieser Faktor ist auf das maximale Moment bezogen, so daß er sich ebenfalls zwischen den Grenzwerten 0 und 1 verändert.

Ferner wird eine vorgebbare applizierbare Größe K in einem Ausführungsbeispiel über die Leitung 64, in einem anderen Ausführungsbeispiel betriebsgrößenabhängig (vgl. 204) vorge­ geben. Derartige Betriebsgrößen sind beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit, die Drehzahl, die Meereshöhe, der ein­ gelegte Gang, etc. Dieser Faktor ist ebenfalls zwischen 0 und 1 veränderlich. Er ermöglicht eine stufenlose Einstel­ lung zwischen einer vollständigen Kompensation der Lastände­ rungen (vgl. auch Fig. 4, Bereich kleiner p) und einer leerwegvermeidenden Berechnung (vgl. auch Fig. 4, Bereich größer p). Mit dem Faktor K wird hier also festgelegt, wie­ viel Prozent des momentan maximal möglichen Moments gleich­ bleibend, d. h. unabhängig von U und L, dosiert wird.

Als weitere Eingangsgröße ist der aus dem Stellungssignal, zwischen 0% (losgelassenes Bedienelement) und 100% (voll be­ tätigtes Bedienelement) veränderliche Fahrerwunsch F vorge­ sehen.

Aus diesen Größen F, L, U, K wird zunächst das Fahrer­ wunschantriebsmoment mf, das den Vortrieb bestimmt, berech­ net. Anschließend wird das bezogene Fahrerwunschmoment mi (Fahrerwunschantriebsmoment mf plus Lastmoment L) ermittelt. Dies wird in 206 durchgeführt. Unter Berücksichtigung des maximalen Momentes MMAX wird aus mi das Fahrerwunschmoment MFA berechnet (vgl. 203).

Dabei wird der folgende Zusammenhang verwendet:

mi = mf + L (3)
mf = MiN {mf1;mf2} (4)
mf1 = F (5)
mf2 = s.F + b (6)
mit s = (U-L) (1-K)/(1-(U-L).K) (7)
b = (1-s).K.(U-L) (8)

Es werden also zwei Geradengleichungen vorgegeben, wobei ei­ ne (mf1) im unteren Teillastbereich (F klein) eine vollstän­ dige Kompensation der Lasten erzielt, die zweite (mf2) bei höheren Pedalstellungen (F groß) einen Leerweg vermeidet. Der Übergang zwischen beiden Lösungen ist abhängig von den Faktoren L, U und K, wobei K vorgebbar ist. Ändern sich U, L oder K, so verschiebt sich der Übergang zu anderen Fahrpe­ dalstellungen hin. Der Übergang wird durch die Minimalaus­ wahl zwischen mf1 und mf2 realisiert.

Aus 206 ergibt sich somit das relative, das heißt auf das maximale Moment bezogene, vom Motor zu liefernde, vom Fahrer und den Lasten vorgegebene indizierte Gesamtmoment mi. In 203 wird aus mi durch Multiplikation mit dem maximalen Mo­ ment das Fahrerwunschmoment MFA gebildet und über die Lei­ tung 84 ausgegeben. Entsprechend läßt sich das absolute Fah­ rerwunschantriebsmoment MF aus dem relativen Moment mf er­ mitteln.

Die Auswirkung dieser Vorgehensweise auf den Zusammenhang zwischen den Momenten und der Fahrpedalstellung ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

In Fig. 6 ist das Vorgabemoment mf über der Fahrpedalstel­ lung F aufgetragen, während in Fig. 7 das Gesamtmoment mi über der Fahrpedalstellung F aufgetragen ist. Als Parameter wurden ein Umweltfaktor U von 0,6 und eine Konstante K von 0,7 gewählt. Parameter der Kurvenschar ist die Nebenlast L.

Im Bereich kleiner Fahrpedalstellungen folgen gemäß Fig. 6 die Kennlinien der Diagonalen. Diese wird in einem bestimm­ ten Bereich je nach Lastfaktor verlassen. Bei L=0 ergibt sich dieser Punkt durch die Multiplikation des Umweltfaktors U und der Konstante K zu 0,42. Bis zu diesem Knickpunkt wer­ den die Lasten additiv berücksichtigt, während ab diesem Knickpunkt, wie oben dargestellt, keine vollständige Kompen­ sation der Nebenlasten mehr erfolgt, um einen Leerweg in der Fahrpedalstellung zu vermeiden. Mit zunehmender Last rückt dieser Punkt zu kleiner Stellungen hin, da die Größe der Last immer näher an das maximal mögliche Moment heranrückt.

Deutlich wird dies auch in Fig. 7 für das Gesamtmoment mi. Auch hier ist der Lastfaktor L Parameter der Kurvenschar. Auch hier folgt für L = 0 das Gesamtmoment der Diagonalen bis zu dem aus dem Produkt von Umweltfaktor und Konstante gebildeten Knickpunkt von 0,42. Danach paßt sich die Kurve linear an, so daß bei der maximalen Fahrpedalstellung das maximale Moment (0,6) erreicht ist. Bei anderen Lasten ver­ schiebt sich der Knickpunkt zu kleineren Fahrpedalstellungen und höheren Momenten hin. Dies bedeutet, daß mit steigender Last bis zum Knickpunkt eine vollständige Kompensation der Änderung der Nebenlast durch Parallelverschiebung der Kenn­ linie erfolgt. Ab dem Knickpunkt erfolgt eine Steigungsände­ rung, angepaßt auf das maximale Moment, wobei Leerwege in der Fahrpedalstellung vermieden werden.

Neben der relativen Darstellung der Faktoren kann rechnerin­ tern auch eine absolute Darstellung verwendet werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahr­ zeugs, wobei der Betätigungsgrad eines vom Fahrer betätigba­ ren Bedienelements erfaßt und aus diesem Betätigungsgrad ein Sollwert für das Drehmoment der Antriebseinheit gebildet wird, wobei durch Steuerung der Antriebseinheit sich das Drehmoment der Antriebseinheit diesem Sollwert annähert, da­ durch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem ersten Bereich des Betätigungsgrades des Bedienelements, der die Nullstel­ lung des Bedienelements umfaßt, der Sollwert aus dem Betäti­ gungsgrad nach einer ersten Berechnungsart gebildet wird, außerhalb dieses Bereichs nach einer zweiten Berechnungsart, wobei die erste und die zweite Art die Lasten der An­ triebseinheit unterschiedlich berücksichtigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der ersten Berechnungsart am Kupplungsausgang für jeden Betätigungsgrad das Drehmoment unabhängig von Umwelteinflüs­ sen und Nebenlasten ist, während bei der zweiten Berech­ nungsart der sollwert aus dem Betätigungsgrad derart gebil­ det wird, daß jeder Änderung des Betätigungsgrades eine Än­ derung des Drehmoments an der Kupplung gegenübersteht.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in dem ersten Bereich des Betäti­ gungsgrades eine Parallelverschiebung der den Zusammenhang zwischen Bedienelementestellung und Kupplungsdrehmoment be­ schreibenden Kennlinie abhängig von Nebenlasten erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß außerhalb des ersten Bereichs ab­ hängig von den Nebenlasten eine Änderung der Steigung der den Zusammenhang zwischen Bedienelementestellung und Kupp­ lungsdrehmoment beschreibenden Kennlinie erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß im ersten Bereich der Bedienele­ mentestellung, im unteren Teillastbereich, lediglich eine Offsetkorrektur abhängig von den Nebenlasten stattfindet, während außerhalb dieses Bereiches eine Interpolation zwi­ schen einem maximalen und dem die Nebenlasten beinhaltenden minimalen Moment stattfindet.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine vorgebbare Konstante K vorge­ sehen ist, die die Größe des ersten Bereichs des Betäti­ gungsgrades des Bedienelements bestimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Konstante betriebsgrößenabhängig ist.

8. Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, mit einer elektronischen Steuereinheit, die den Betätigungsgrad eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements erfaßt, aus diesem Betätigungsgrad einen Sollwert für das Drehmoment der Antriebseinheit ermittelt und das Drehmoment der Antriebseinheit durch Steuerung der Antriebseinheit an diesen Sollwert annähert, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit Mittel umfaßt, die in wenigstens einem ersten Bereich des Betätigungsgrades des Bedienele­ ments, der die Nullstellung des Bedienelements umfaßt, der Sollwert aus dem Betätigungsgrad nach einer ersten Berech­ nungsart bilden, außerhalb dieses Bereichs nach einer zwei­ ten Berechnungsart, wobei die erste und die zweite Art die Lasten der Antriebseinheit unterschiedlich berücksichtigen.