DE19845167A1 - Verfahren zur Erhöhung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur Erhöhung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen

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Abstract

Das Verfahren zur Erhöhung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen insbesondere bei Lastwechselvorgängen durch Beeinflussung der Dynamik des Fahrerwunschmomentes besteht darin, daß einem ersten Mikroprozessor (1) Signale bezüglich der Gaspedalstellung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine zugeführt werden, wonach das vom ersten Mikroprozessor (1) stammende Ausgangssignal zusammen mit einem manuell einstellbaren Drehmomentanforderungssignal einem zweiten Mikroprozessor (2) zugeführt wird, dessen Ausgangssignal als Fahrerwunschmoment einen Filter (5) durchläuft, wobei die Filterzeit eine Lastwechsel- und Ruckeldämpfung zwischen Fahrerwunsch und innermotorischer Umsetzung bewirkt. Das Ausgangssignal des Filters (5) wird zusammen mit weiteren Steuersignalen einem dritten Mikroprozessor (3) zugeführt, dessen Ausgangssignal zusammen mit einem von der Getriebeelektronik stammenden Drehmomentbegrenzungssignal einem vierten Mikroprozessor (4) zugeführt wird, der Ausgangssignale für den Drosselklappenwinkel, den Zündwinkel und die Einspritzimpulsbreite erzeugt. Die Dynamik des Fahrerwunschmomentes wird durch die elektronische Getriebesteuerung dadurch beeinflußt, daß von ihr stammende, getriebespezifische Konstanten und/oder betriebspunktabhängige Signale einem zweiten Filter (6) zugeführt werden, dessen Ausgangssignale der Motorsteuerung zugeführt und von dieser verarbeitet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Lastwechselvorgängen, durch Beeinflussung der Dynamik des Fahrerwunschmomentes, nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen mit automatischen Getrieben treten in bestimmten Situationen z. B. bei positivem und negativem Lastwechsel den Komfort beeinträchtigende Schaltrucke auf. Um einen derartigen Schaltruck beim Schaltvorgang des auto­ matischen Getriebes zu verhindern, wurde bereits in der DE-C 29 35 916 vorgeschlagen, daß während des Schaltvorgangs das Drehmoment der Brennkraftmaschine reduziert wird. Neben der Verminderung des Schaltrucks kann durch das während des Schaltablaufs reduzierte Drehmoment der Brennkraftmaschine auch die Schleifzeit der am Schaltvorgang beteiligten Rei­ bungskupplungen des automatischen Getriebes verringert wer­ den, so daß eine geringere Erwärmung und ein geringerer Verschleiß der Reibelemente auftritt. Die Steuerelektronik für die Brennkraftmaschine ist dabei mit einer Erkennungs­ schaltung ausgestattet, die während eines Schaltvorgangs aus der Getriebesteuerung ein Schaltsignal erhält. In einem Speicher der Steuereinrichtung für die Brennkraftmaschine sind Kennfelder abgelegt, nach denen der Zündwinkel und/oder die Einspritzimpulsbreite last- und drehzahlabhängig gesteu­ ert werden. Wird der Erkennungsschaltung der Steuerelektro­ nik der Brennkraftmaschine ein Schaltsignal zugeführt, so schaltet die Steuereinrichtung selbsttätig auf ein weiteres Kennfeld um, in welchem durch eine Verstellung des Zündwin­ kels in Richtung "spät" oder eine Verringerung der einge­ spritzten Kraftstoffmenge das Drehmoment der Brennkraftma­ schine reduziert ist.
Probleme bereitet dabei die exakte Ermittlung des Zeitpunkts der Reduzierung des Drehmoments. Außerdem sind eine derartige Speicherung unterschiedlicher Kennfelder und einer Kennfeldumschaltung relativ aufwendig.
Die DE-A 40 37 092 beschreibt ein Verfahren zur Steue­ rung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine, die mit ei­ nem automatischen Getriebe verbunden ist, das von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der Brennkraftmaschine ist eine Steuerelektronik zugeordnet, die aufgrund von Drehzahl-, Last- und gegebenenfalls Temperatursignalen den Zündwinkel der Zündanlage und/oder die Einspritzimpulsbrei­ te der Kraftstoffeinspritzanlage steuert. Eine dem automa­ tischen Getriebe zugeordnete Getriebeelektronik steuert ihrerseits aufgrund von Drehzahl und Lastanforderungssigna­ len Schaltvorgänge des automatischen Getriebes.
Zur Verbesserung der Steuerung der gesamten An­ triebseinheit mit dem Ziel ruckfreier Schaltvorgänge sind Rechnersysteme der Getriebesteuerelektronik und der Elek­ tronik der Brennkraftmaschine über Schnittstellen stetig miteinander kommunizierend verbunden, wobei der Steuerelek­ tronik der Brennkraftmaschine aus der Getriebeelektronik in einem zyklischen Zeittakt eine prozentuale Drehmomentanfor­ derung zugeleitet wird, aufgrund welcher die Steuereinrich­ tung das Drehmoment der Brennkraftmaschine selbsttätig be­ einflußt.
Hierzu wird ein dezentrales Mikroprozessorsystem ver­ wendet, bei dem über serielle oder parallele Schnittstellen die einzelnen Mikroprozessoren der Steuerelektronik der Brennkraftmaschine und der Getriebeelektronik Daten austau­ schen. Über die Schnittstellen werden ständig die aktuellen Daten der Getriebeelektronik und entsprechende Anforderungen an die Steuerelektronik für die Brennkraftmaschine weiterge­ geben, die sich dadurch ihrerseits an die Getriebeelektronik anpassen kann. Dadurch kann die Getriebeelektronik der Steu­ erelektronik der Brennkraftmaschine jederzeit in dem zykli­ schen Zeittakt eine gewünschte Drehmomentreduzierung oder -erhöhung anhand von Prozentwerten übermitteln.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, der Motor­ elektronik sogenannte Komfortfilter als Lastwechsel- und Ruckeldämpfer zuzuordnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ ren zu schaffen, mit dem die Dynamik des Fahrerwunschmomen­ tes in der Art beeinflußt wird, daß der Komfort noch weiter erhöht werden kann.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs näher ge­ nannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit dem im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmal; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Für das Gesamtsystem KFZ stellt es eine erhebliche Komfortverbesserung dar, wenn die Dynamik des Fahrer­ wunschmomentes in bestimmten Situationen durch die Getrie­ beelektronik beeinflußt wird. Dies ist insbesondere vorteil­ haft bei schlagartigen Gaspedaländerungen, d. h. bei positi­ vem und negativem Lastwechsel. In Verbindung mit CVT-Getrie­ ben können die physikalisch vorgegebenen Grenzen der Volumen­ strom-/Druckbilanz und die hydraulische Totzeit des Druckauf­ baus im Anpreß- und Übersetzungsverstellsystem bedarfsgerecht berücksichtigt und schädlicher Variatorschlupf wirkungsvoll vermieden werden. In Verbindung mit Stufenautomatgetrieben läßt sich beispielsweise der Komfort von Schaltvorgängen verbessern, bei denen der Fahrer während des Schaltablaufes Gas gibt, indem die hydraulischen Abläufe während des Gang­ wechsels bedarfsgerecht berücksichtigt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zwei vorteilhafte Ausführungsbei­ spiele dargestellt sind.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema, bei dem die Motorsteuerung die Filterzeit nach dem Maximal-Verfahren auswählt und
Fig. 2 ein Schaltschema, bei dem die Motorsteuerung die Filterzeit nach dem sequentiellen Ver­ fahren auswählt.
In den Figuren, in denen gleiche Teile und gleiche Signale mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, bedeu­ tet 1 einen ersten Mikroprozessor, dem Signale S1, S2, be­ züglich der Gaspedalstellung und der Drehzahl der Brenn­ kraftmaschine zugeführt werden. Das Ausgangssignal S4 des ersten Mikroprozessors 1 stellt das dem aktuellen Fahrzu­ stand entsprechende Fahrpedalwunschdrehmoment dar und wird zusammen mit einem manuell einstellbaren Drehmomentanforde­ rungssignal S3 (sogenanntem Tempomat) einem zweiten Mikro­ prozessor 2 zugeführt. Dessen Ausgangssignal S5 ist das Fahrerwunschmoment und durchläuft einen Filter 5, wobei die Filterzeit eine Lastwechsel- und Ruckeldämpfung zwischen Fahrerwunsch und innermotorischer Umsetzung bewirkt. Mit 6 ist ein zweiter Filter bezeichnet, der mit der Getriebe­ elektronik in Verbindung steht und über den die Dynamik des Fahrerwunschmomentes in bestimmten Situationen beeinflußt wird, wobei die Filterzeit des zweiten Filters 6 von der Getriebesteuerung beispielsweise über den CAN-Bus der Mo­ torsteuerung mitgeteilt und von dieser weiterverarbeitet wird. Das Ausgangssignal des Filters 2 ist mit S16 bezeich­ net und das Ausgangssignal des Filters 1 mit S6. Diese bei­ den zusammengeführten Signale werden als Signal S17 einem dritten Mikroprozessor 3 zugeführt, der weitere Signale erhält wie z. B. S7 als Drehmomentbegrenzungssignal zum Schutz des Getriebes, S8 als Drehmomentanforderungssignal zur Radschlupfbegrenzung, S9 als Drehmomentanforderungs­ signal für die dynamische Fahrzeugstabilitätskontrolle und S10 als zusätzliches Drehmomentbegrenzungssignal zum Schutz des Motors.
Das Ausgangssignal S11 des dritten Mikroprozessors 3 wird zusammen mit einem vorteilhafterweise als CAN-Signal von der Getriebeelektronik übertragenden Drehmomentbegren­ zungssignal S12 einem vierten Mikroprozessor 4 zugeführt, welcher nach Verarbeitung dieser Signale Steuersignale S13 für den Drosselklappenwinkel, S14 für den Zündwinkel und S15 für die Einspritzimpulsbreite erzeugt.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zeigt die Auswahl der Filterzeit nach dem Maximal-Verfahren, d. h., die jeweils längere Filterzeit von 5 und 6 wird als Si­ gnal 17 im Mikroprozessor 3 weiterverarbeitet.
In Fig. 2 ist hingegen eine Ausführungsform darge­ stellt, bei dem die Motorsteuerung die Filterzeit nach dem sequentiellen Verfahren auswählt, d. h., der Filterzeit von 5 wird die Filterzeit von 6 aufaddiert und anschließend im Mikroprozessor 3 weiterverarbeitet.
Wesentlich zur Erreichung des erfindungsgemäßen Ziels ist bei beiden Ausführungsformen die Beeinflussung der Dy­ namik des Fahrerwunschmomentes und damit die Erhöhung des Komforts durch die Getriebesteuerung dahingehend, daß die Filterzeit des zweiten Filters 6 von der Getriebesteuerung anhand getriebespezifischer Parameter berechnet und über einen CAN-Bus der Motorsteuerung zugeführt und von dieser weiter verarbeitet wird.
Bezugszeichen
1-4
Mikroprozessoren
5
Filter
6
Filter
S1-17 Signale

Claims (6)

1. Verfahren zur Erhöhung des Fahrkomforts von Kraft­ fahrzeugen, insbesondere bei Lastwechselvorgängen, durch Beeinflussung der Dynamik des Fahrerwunschmomentes, wobei einem ersten Mikroprozessor Signale bezüglich der Gaspedal­ stellung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspre­ chend dem aktuellen Fahrzustand zugeführt werden, das vom ersten Mikroprozessor stammende Ausgangssignal zusammen mit einem manuell einstellbaren Drehmomentanforderungssignal einem zweiten Mikroprozessor zugeführt wird, dessen Aus­ gangssignal einen Filter durchläuft, wobei die Filterzeit eine Lastwechsel- und Ruckeldämpfung zwischen Fahrerwunsch und innermotorischer Umsetzung bewirkt, wonach das Aus­ gangssignal des Filters zusammen mit weiteren Steuersigna­ len einem dritten Mikroprozessor zugeführt wird, dessen Ausgangssignal zusammen mit einem von der Getriebeelektro­ nik stammenden Drehmomentbegrenzungssignal einem vierten Mikroprozessor zugeführt wird, welcher nach Verarbeitung dieser Signale Steuersignale für den Drosselklappenwinkel, den Zündwinkel und die Einspritzimpulsbreite erzeugt, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Fahrkomforts die Dynamik des Fahrerwunschmomentes durch die elektronische Getriebesteuerung dadurch beeinflußt wird, daß von ihr stammende Signale einem zweiten Filter zugeführt werden, dessen Ausgangssignale der Motorsteuerung zugeführt und von dieser verarbeitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Motorsteuerung die Filterzeiten des zweiten Filters nach dem Maximal-Verfahren auswählt (Fig. 1).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Motorsteuerung die Filterzeiten des zweiten Filters nach dem sequentiellen Verfahren aus­ wählt (Fig. 2).
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Filter zugeführten Signale von der Getriebesteuerung aus einem oder mehreren der Parameter Motordrehzahl, Motordrehmoment, Gaspedalstellung, Drosselklappenstellung, Fahrzeuggeschwin­ digkeit, Getriebeübersetzung, Getriebeöltemperatur und de­ ren Gradienten und daraus abgeleiteten Größen sowie Wählhe­ belstellung und Schaltprogramm/Fahrstrategie gebildet wer­ den.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Ge­ triebesteuerung eine betriebspunktabhängige Volumen­ strom-/Druckbilanz am Variator eines CVT-Getriebes in dem zweiten Filter zur Beeinflussung der Drehmomentanforderung verarbeitet.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Ge­ triebesteuerung aus mindestens einem Mikroprozessor be­ steht.
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