DE3737697A1 - Method for controlling an internal combustion engine of a motor vehicle - Google Patents
Method for controlling an internal combustion engine of a motor vehicleInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem die über ein Stellglied mit dem Fahrpedal des Kraftfahrzeu ges gekoppelte Leistungsstelleinrichtung, insbesondere die Drosselklappe oder die Diesel-Einspritzpumpe, neben der Verstellung durch das Fahrpedal auch in Abhängigkeit von an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges auftreten dem Schlupf gesteuert wird.The invention relates to a method for controlling a Internal combustion engine of a motor vehicle, in which the via an actuator with the accelerator pedal of the motor vehicle coupled performance control device, in particular the throttle valve or the diesel injection pump, besides depending on the adjustment by the accelerator pedal of occur on the drive wheels of the motor vehicle the slip is controlled.
Aus der Automobil Revue Nr. 20 vom 14. Mai 1987 ist eine Drosselklappenregelung bekannt, bei der das Fahrpedal anstelle einer mechanischen Verbindung über ein Regel gerät und einen Stellmotor mit der Drosselklappe ge koppelt ist. Wenn bei dieser Drosselklappenregelung beim Rückschalten oder Gaswegnehmen auf niedrigen Reibwerten die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges durch das Brenn kraftmaschinenschleppmoment in negativen Schlupf gezogen werden und dadurch die Kraftfahrzeugstabilität beein trächtigt wird, wird die Drosselklappe in Abhängigkeit von der quantitativ erfaßten Größe des Schlupfes durch das Regelgerät aktiv geöffnet. Durch diesen Regelein griff kann die Fahrzeugstabilität erhalten werden.From Automobil Revue No. 20 of May 14, 1987 is one Throttle valve control is known in which the accelerator pedal instead of a mechanical connection via a rule device and an actuator with the throttle valve is coupled. If with this throttle valve control Downshifting or accelerating at low coefficients of friction the drive wheels of the motor vehicle by burning engine drag torque pulled into negative slip are and thereby affect the stability of the vehicle is pregnant, the throttle valve becomes dependent from the quantified size of the slip the control device is actively opened. By this rule handle can maintain vehicle stability.
Da bei dieser bekannten Drosselklappenregelung die Größe des Schlupfes quantitativ ermittelt, zum Regelgerät übertragen und dort unter Anwendung von Regelalgorithmen weiter verarbeitet wird, sind technisch aufwendige und damit teuere Einrichtungen und Geräte zur Schlupferfas sung und Abarbeitung der Regelalgorithmen erforderlich. Da bei dieser bekannten Drosselklappenregelung die quantitative Größe des Schlupfes von der Schlupferfas sungseinrichtung zum Regelgerät übertragen werden muß, ist ferner eine technisch aufwendige Signalübertragung erforderlich. Insbesondere sind besondere Maßnahmen, wie redundante Übertragungsleitungen oder Plausibilitäts kontrollen erforderlich, um sicherzustellen, daß das Kraftfahrzeug im Falle eines Übertragungsfehlers nicht beschleunigt.Because the size of this known throttle valve control of the slip quantitatively determined to the control device transferred and there using control algorithms are processed, are technically complex and thus expensive devices and devices for hatching Solution and processing of the control algorithms required. Since in this known throttle valve control quantitative size of the slip from the hatching chamfer must be transferred to the control device, is also a technically complex signal transmission required. In particular, special measures such as redundant transmission lines or plausibility controls are required to ensure that the Motor vehicle in the event of a transmission error accelerates.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges eingangs genannter Art anzugeben, durch das einerseits der Erhalt der Kraftfahrzeugstabilität beim Rückschalten oder Gaswegnehmen auf niedrigen Reibwerten sicherge stellt ist und das andererseits in technisch einfacher und daher kostengünstiger Weise in einem Kraftfahrzeug realisiert werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a method for Control of an internal combustion engine of a motor vehicle Specify the type mentioned, by the one hand maintaining vehicle stability when downshifting or accelerating at low coefficients of friction is and on the other hand in technically easier and therefore inexpensive in a motor vehicle can be realized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stellgröße, insbesondere der Drosselklappenwinkel oder die Einspritzmenge der Leistungsstelleinrichtung im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine bei gelöster Kraftfahrzeugbremse zumindest unmittelbar nach erkanntem Bremsschlupf an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges brennkraftmaschinendrehzahlabhängig gemäß einer abge speicherten ersten Kennlinie derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnimmt bzw. abgibt.This object is achieved in that the manipulated variable, especially the throttle valve angle or the injection quantity of the power control device in Pushing operation of the internal combustion engine when it is released Motor vehicle brake at least immediately after recognized Brake slip on the drive wheels of the motor vehicle depending on the engine speed according to an abge stored first characteristic is guided such that the internal combustion engine at least almost no torque picks up or releases.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß im Unterschied zum Stand der Technik nicht die Größe des Bremsschlupfes quantitativ ermittelt werden, sondern es genügt die einfache Erkennung des Beginns des Bremsschlupfes bei gelöster, d. h. bei nichtbetätigter bzw. bei betätigter, aber durch Eingriff eines Antiblockiersystems gelöster Kraftfahrzeugbremse. Die Erkennung des Beginns des Bremsschlupfes erfordert nur einen geringen technischen Aufwand. Ferner ist die Übertragung der Information "Beginn Bremsschlupf bei gelöster Kraftfahrzeugbremse" zur Steuereinrichtung in technisch einfacher Weise möglich, da lediglich ein einfacher Flankenwechsel bzw. bei bester Störsicherheit ein Rechtecksignal mit defi nierter Pulsbreite genügt. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren im Unterschied zum Stand der Technik keine Regelung der Leistungsstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Größe des Schlupfes stattfindet, sondern, für den Fall, daß ein Bremsschlupf bei gelöster Fahrzeug bremse erkannt wurde, lediglich eine Steuerung der Leistungsstelleinrichtung gemäß einer abgespeicherten Kennlinie in einer Weise erfolgt, daß die Brennkraftma schine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnehmen kann, ist zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur eine einfache und damit kostengünstige Steuerungs technik erforderlich.In the method according to the invention must be different not the size of the brake slip to the state of the art be determined quantitatively, but it suffices the easy detection of the start of the brake slip at solved, d. H. for non-actuated or actuated, but solved by intervention of an anti-lock braking system Motor vehicle brake. The detection of the beginning of the Brake slip requires only a low level of technical Expenditure. Furthermore, the transfer of information "Start of brake slip with the vehicle brake released" to the control device in a technically simple manner possible because only a simple flank change or a rectangular signal with defi nated pulse width is sufficient. Since the invention In contrast to the prior art, none Regulation of the power control device depending of the size of the slip takes place, but, for the case that a brake slip when the vehicle is released brake was detected, only a control of the Power control device according to a stored Characteristic curve takes place in such a way that the internal combustion engine machine can at least absorb almost no torque, is to implement the method according to the invention just a simple and therefore inexpensive control technology required.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Stellgröße nach mindestens einer Schiebebe triebphase der Brennkraftmaschine, bei der kein Brems schlupf erkannt wurde, gemäß einer abgespeicherten zweiten Kennlinie derart geführt, daß die Brennkraft maschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes kleines Drehmoment aufnimmt. Dadurch wird erreicht, daß nach erkanntem Bremsschlupf in mindestens einer darauf folgenden Schiebebetriebphase das Bremsmoment der Brennkraftmaschine auf einem niedrigen Niveau gehalten wird. According to an advantageous development of the invention is the manipulated variable after at least one shift drive phase of the internal combustion engine, in which no braking slip was detected, according to a stored second characteristic such that the internal combustion machine regardless of its speed absorbs small torque. This ensures that after detected brake slip in at least one of them following deceleration phase the braking torque Internal combustion engine kept at a low level becomes.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Stell größe nach mindestens einer weiteren Schiebebetriebphase der Brennkraftmaschine, bei der kein Bremsschlupf erkannt wurde, gemäß einer abgespeicherten dritten Kennlinie derart geführt, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes mittleres Drehmoment aufnimmt. Es wird dadurch erreicht, daß nach erkanntem Bremsschlupf die Brennkraftmaschine während der darauffolgenden Schiebebetriebphasen ein gegenüber dem normalen Brennkraftmaschinenschleppmoment geringeres Drehmoment aufnimmt. Durch die Anhebung des von der Brennkraftmaschine aufnehmbaren Drehmomentes in mehreren Stufen ist sichergestellt, daß bei längerer Fahrt des Kraftfahrzeuges auf einer Fahrbahn mit einem niedrigen Reibwert nur sehr geringe Schlupfwerte auftreten.According to a development of the invention, the Stell size after at least one further push operation phase the internal combustion engine, in which there is no brake slip was recognized, according to a stored third Characteristic led such that the internal combustion engine a certain average regardless of their speed Torque. It is achieved in that after detected brake slip the internal combustion engine during the subsequent shift operation phases the normal engine drag torque less Torque. By raising the of the Internal combustion engine recordable torque in several Steps ensures that when driving longer Motor vehicle on a road with a low Only very low slip values occur.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt der Zugriff auf die jeweilige Kennlinie in Abhängigkeit vom Zählerstand eines bremsschlupfabhängig gesteuerten Zählers. Dieser wird beispielsweise aufgrund eines erkannten Bremsschlupfes während einer Schiebebetrieb phase hochgezählt bzw. auf einen bestimmten Wert gesetzt und wieder runtergezählt bzw. zurückgesetzt, wenn in darauffolgenden Schiebebetriebphasen der Brennkraftma schine kein Schlupf erkannt wird.After a further embodiment of the invention, the Access to the respective characteristic depending on Meter reading of a brake slip controlled Counter. This is for example due to a detected brake slip during a push operation phase counted up or set to a certain value and counted down or reset when in subsequent shift operation phases of the internal combustion engine apparently no slip is detected.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 5 bis 14.Further advantageous developments of the invention are Subject of subclaims 5 to 14.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtIn the following the invention is based on an embodiment Example explained approximately. It shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer nach der Erfindung arbeitenden Brennkraftmaschinensteuerung, Fig. 1 is a block diagram of a device operating according to the invention internal combustion engine controller,
Fig. 2 ein Drosselklappenwinkel-Drehzahl-Diagramm mit drei Steuerkennlinien und Fig. 2 is a throttle valve speed diagram with three control curves and
Fig. 3 eine Tabelle, die den Zusammenhang des Zählerstandes eines Zählers der Steuerung und den einzelnen Steuerkennlinien von Fig. 2 verdeutlicht. Fig. 3 is a table which illustrates the relationship of the counter reading of a counter of the controller and the individual control characteristics of Fig. 2.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschinen steuerung werden die Winkelgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen der einzelnen Räder eines Kraftfahrzeuges durch die einzelnen Radsensoren 12, 14, 16 und 18 erfaßt. Die Ausgangssignale dieser Radsensoren werden einer Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 zugeführt. Durch Vergleich der Winkelgeschwindigkeiten bzw. Dreh zahlen der Vorder- und Hinterräder des Kraftfahrzeuges wird von der Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 der Beginn eines Bremsschlupfes festgestellt. Zur Unter scheidung eines durch die Kraftfahrzeugbremse ausgelö sten Bremsschlupfes von einem durch das Brennkraftma schinenschleppmoment hervorgerufenen Bremsschlupf erhält die Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 von einem Bremsdruckschalter 22 ein Signal, das angibt, ob die Fahrzeugbremse gelöst ist oder nicht. Aufgrund der vorstehend genannten Eingangsgrößen kann durch die Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 in eindeutiger Weise der Beginn eines durch das Brennkraftmaschinen schleppmoment bedingten Bremsschlupfes erkannt werden. Diese Information wird in Form eines Rechtecksignals mit definierter Pulsbreite zu einer Steuereinrichtung 24 übertragen, die ferner an einen Fahrpedalwertgeber 26 angeschlossen ist. Die Steuereinrichtung 24 enthält als wesentliche Bestandteile einen Zähler 28 und einen Steuerkennlinienspeicher 30, in dem die in Fig. 2 dargestellten Steuerkennlinien abgespeichert sind. Der Ausgang 32 der Steuereinrichtung 24 ist mit dem Steuer eingang 34 eines Stellmotors 36 verbunden, dessen Antriebswelle 38 mit der im Ansaugkanal 40 der zu steuernden Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe 42 drehfest verbunden ist.In the internal combustion engine control shown in Fig. 1, the angular velocities or speeds of the individual wheels of a motor vehicle are detected by the individual wheel sensors 12, 14, 16 and 18 . The output signals of these wheel sensors are fed to a brake slip detection device 20 . By comparing the angular speeds or rotational numbers of the front and rear wheels of the motor vehicle, the start of a brake slip is determined by the brake slip detection device 20 . In order to distinguish between a brake slip triggered by the motor vehicle brake and a brake slip caused by the internal combustion engine drag torque, the brake slip detection device 20 receives a signal from a brake pressure switch 22 which indicates whether the vehicle brake is released or not. On the basis of the input variables mentioned above, the start of a brake slip caused by the internal combustion engine drag torque can be recognized by the brake slip detection device 20 in a clear manner. This information is transmitted in the form of a square-wave signal with a defined pulse width to a control device 24 , which is also connected to an accelerator pedal value transmitter 26 . As essential components, the control device 24 contains a counter 28 and a control characteristic memory 30 , in which the control characteristic curves shown in FIG. 2 are stored. The output 32 of the control device 24 is connected to the control input 34 of a servomotor 36 , the drive shaft 38 of which is connected in a rotationally fixed manner to the throttle valve 42 arranged in the intake duct 40 of the internal combustion engine to be controlled.
Im folgenden soll die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschinensteuerung in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 erläutert werden.The mode of operation of the internal combustion engine control system shown in FIG. 1 will be explained below in conjunction with FIGS. 2 and 3.
Wird von der Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 bei gelöster Kraftfahrzeugbremse, also während einer Schie bebetriebphase erstmalig der Beginn eines Bremsschlupfes erkannt, so wird der Zählerstand n des Zählers 28 auf den Wert 6 gesetzt. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß der Drosselklappenwinkel brennkraftmaschi nendrehzahlabhängig gemäß einer abgespeicherten ersten Kennlinie I (siehe Fig. 2) derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnimmt bzw. abgibt.Is from the brake slip detection means 20 in dissolved motor vehicle brake, that is, during a slide for the first time the beginning of a brake slip bebetriebphase detected, the count of the counter n is set to the value 6 28th According to the table of FIG. 3, this means that the throttle valve angle is dependent on the internal combustion engine speed in accordance with a stored first characteristic curve I (see FIG. 2) in such a way that the internal combustion engine absorbs or emits at least almost no torque.
Nach jeder Schiebebetriebphase, bei der kein Brems schlupf erkannt wurde, wird der Zählerstand n des Zählers 28 um den Betrag 1 verringert, so daß bereits nach einer Schiebebetriebphase, bei der kein Brems schlupf erkannt wurde, der Zählerstand n des Zählers 28 den Wert 5 annimmt. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß der Drosselklappenwinkel gemäß einer in der Fig. 2 dargestellten, im Speicher 30 abgespeicherten zweiten Kennlinie II derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes kleines Drehmoment, beispielsweise etwa 20% des normalen Brennkraftmaschinenschleppmomentes auf nimmt. Nach weiteren zwei Schiebebetriebphasen, bei denen kein Bremsschlupf erkannt wurde, nimmt der Zäh lerstand n dann den Wert 3 an. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß der Drosselklappenwinkel gemäß einer dritten, in der Fig. 2 dargestellten und im Speicher 30 abgespeicherten Steuerkennlinie III derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes mittleres Drehmoment, bei spielsweise etwa 50% des normalen Brennkraftmaschinen schleppmomentes aufnimmt. Nach weiteren zwei Schiebebe triebphasen, bei denen kein Bremsschlupf erkannt wurde, nimmt der Zählerstand n des Zählers 28 den Wert 1 an. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß die Brennkraftmaschine wieder das volle normale Brennkraft maschinenschleppmoment aufnimmt, aber noch keine Schub abschaltung erfolgt, also das Leerlaufventil noch geöffnet bleibt. Nach einer erneuten Schiebebetrieb phase, bei der kein Bremsschlupf erkannt wurde, wird zur Schubabschaltung auch das Leerlaufventil der Brennkraft maschine geschlossen.After each push operation phase in which no brake slip was detected, the counter reading n of the counter 28 is reduced by the amount 1, so that after a push operation phase in which no brake slip has been detected, the counter reading n of the counter 28 assumes the value 5 . This means according to the table of FIG. 3 that the throttle angle a depicted in accordance in FIG. 2, stored in the memory 30 second characteristic curve II is performed such that the internal combustion engine regardless of their speed a certain small torque, for example, about 20% of the normal engine drag torque takes on. After a further two pushing operation phases in which no brake slip was detected, the counter reading n then takes the value 3. According to the table in FIG. 3, this means that the throttle valve angle is guided according to a third control characteristic III, shown in FIG. 2 and stored in the memory 30, in such a way that the internal combustion engine has a certain average torque, for example approximately 50, regardless of its speed % of the normal internal combustion engine takes drag torque. After two further operating phases in which no brake slip has been detected, the counter reading n of the counter 28 assumes the value 1. According to the table in FIG. 3, this means that the internal combustion engine again takes up the full normal engine drag torque, but there is still no overrun cutoff, that is to say the idle valve remains open. After a renewed push operation phase, in which no brake slip was detected, the idle valve of the internal combustion engine is also closed for the overrun cutoff.
Neben der bremsschlupfabhängigen Steuerung des Zählers 28 kann der Zählerstand n des Zählers 28 durch Betätigen der Kraftfahrzeugbremse bzw. der Kupplung, im Falle eines Automatikgetriebes durch Bewegen des Automatik wählhebels in die Leerlauf- bzw. Parkstellung, durch Abschalten der Zündung oder durch Unterschreiten einer vorgegebenen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit um einen be stimmten Betrag verringert bzw. auf einen bestimmten Wert zurückgesetzt werden.In addition to the brake slip-dependent control of the counter 28, the count N of the counter 28 by actuating the motor vehicle brake or the clutch, in the case of an automatic transmission by moving the automatic gearshift lever in the idle or parked position, by turning off the ignition or by falling below a predetermined vehicle speed be reduced by a certain amount or reset to a certain value.
Wird während einer Schiebebetriebphase der Brennkraft maschine erneut der Beginn eines Bremsschlupfes erkannt, so wird der Zähler 28 der Steuereinrichtung 24 erneut gesetzt. Hatte der Zählerstand n des Zählers 28 vor dem erneuten Setzen noch den Wert 4 bzw. 5, so kann der Zähler 28 auf den Wert 7 gesetzt werden. Hatte der Zählerstand n des Zählers 28 vor dem erneuten Setzen einen Wert, der größer oder gleich 6 ist, dann kann der Zählerstand n des Zählers 28 erneut um 1 erhöht werden. If the start of a brake slip is recognized again during a pushing operation phase of the internal combustion engine, the counter 28 of the control device 24 is set again. If the counter reading n of the counter 28 had the value 4 or 5 before the renewed setting, the counter 28 can be set to the value 7. If the counter reading n of the counter 28 had a value which was greater than or equal to 6 before being set again, then the counter reading n of the counter 28 can be increased again by 1.
Die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschinensteuerung zeichnet sich insbesondere durch ihren einfachen techni schen Aufbau aus. Bei ihr braucht im Unterschied zum Stand der Technik nicht die Größe eines etwaigen Brems schlupfes quantitativ ermittelt werden, sondern es muß lediglich der Beginn des Bremsschlupfes bei gelöster Kraftfahrzeugbremse erkannt werden. Zur Übertragung dieser Information von der Bremsschlupferfassungsein richtung 20 zur Steuereinrichtung 24 genügt ein ein facher Flankenwechsel eines Impulssignals. Zur Erhöhung der Störsicherheit kann ein Rechtecksignal mit definier ter Pulsbreite verwendet werden. Ferner erfolgt die Steuerung des die Drosselklappe 42 antreibenden Stell motors 36 in einfacher Weise jeweils gemäß einer der im Steuerkennlinienspeicher 30 der Steuereinrichtung 24 abgespeicherten Steuerkennlinien. Der Zugriff auf die jeweilige Steuerkennlinie erfolgt dabei in einfacher Weise in Abhängigkeit vom Zählerstand n des brems schlupfabhängig gesteuerten Zählers 28.The engine control described above is characterized in particular by its simple technical structure. In contrast to the prior art, the size of a possible brake slip need not be determined quantitatively, but only the beginning of the brake slip with the motor vehicle brake released has to be recognized. To transmit this information from the brake slip detection device 20 to the control device 24 , a simple flank change of a pulse signal is sufficient. A square-wave signal with a defined pulse width can be used to increase interference immunity. Furthermore, the control of the throttle valve 42 driving actuator 36 is carried out in a simple manner in each case according to one of the control characteristics stored in the control characteristic memory 30 of the control device 24 . The respective control characteristic is accessed in a simple manner depending on the counter reading n of the brake-controlled counter 28 .
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