DE4335726B4 - Method and device for controlling the drive power of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs,
– wobei über wenigstens
eine Stelleinrichtung das Drehmoment der Antriebseinheit eingestellt
wird,
– die
wenigstens eine Stelleinrichtung wenigstens im Leerlauf und/oder
leerlaufnahen Betriebsbereich auf der Basis von wenigstens einer
Betriebsgröße der Antriebseinheit und/oder
des Fahrzeugs eingestellt wird,
– wobei die wenigstens eine
Betriebsgröße die Turbinendrehzahl
eines automatischen Getriebes mit Drehmomentenwandler ist,
dadurch
gekennzeichnet, daß
die
Einstellung der Stelleinrichtung abhängig vom zeitlichen Verlauf
der Turbinendrehzahl erfolgt.Method for controlling a drive unit of a vehicle,
Wherein the torque of the drive unit is set via at least one setting device,
The at least one adjusting device is set at least in the idling and / or idling operating range on the basis of at least one operating variable of the drive unit and / or of the vehicle,
Wherein the at least one operating variable is the turbine speed of an automatic transmission with a torque converter,
characterized in that
the setting of the adjusting device is dependent on the time course of the turbine speed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to a method and a device for controlling the drive power of a vehicle according to the preambles of the independent claims.
Ein
derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist aus der
Dieser Korrekturfaktor wird bei eingelegtem Gang mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit betragsmäßig kleiner, geht gegen Null. Damit soll Drehzahleinbrüchen entgegengewirkt werden, die wie folgt auftreten können. Da die belastende Wirkung des Drehmomentenwandlers bei rollendem Fahrzeug geringer ist als bei stehendem Fahrzeug, wird bei einem gleichbleibenden vom Motor abgegebenen Moment bei rollendem Fahrzeug eine höhere Drehzahl resultieren als bei stehendem Fahrzeug. Der Integratoranteil des Leerlaufreglers würde in dieser Betriebssituation bei hoher Drehzahl das Motormoment im Sinne einer Regelung der Drehzahl auf ihren Sollwert reduzieren. Wenn das rollende Fahrzeug plötzlich abgebremst wird, kann der Integralanteil im ungünstigsten Fall an seinem Minimalanschlag bzw. in dessen Bereich liegen. Dem durch die Bremsung erfolgten Drehzahlabfall kann der Regler dann nicht schnell genug entgegenwirken, so daß der Fahrkomfort beeinträchtigt, der Motor sogar ausgeht. Durch den fahrgeschwindigkeitsabhängigen Korrekturfaktor wird der Leerlaufdrehzahlregler entlastet.This Correction factor becomes when gear is engaged with increasing vehicle speed smaller in size, goes to zero. This should counteract speed drops, which can occur as follows. Since the loading effect of the torque converter when rolling Vehicle is lower than when the vehicle is at a constant torque delivered by the engine when the vehicle is rolling a higher one Speed result when the vehicle is stationary. The integrator share of the idle controller would in this operating situation at high speed, the engine torque in Reduce sense of a regulation of the speed to its setpoint. When the rolling vehicle suddenly is decelerated, the integral part in the worst case at its minimum stop or in its area. The made by the braking Speed drop, the controller can then not counteract fast enough, so that the Driving comfort impaired, the engine even goes out. Due to the driving speed-dependent correction factor the idle speed controller is relieved.
So wird zwar Drehzahleinbrüchen während der oben beschriebenen Betriebssituation entgegengewirkt, eine genaue Ermittlung des dem Motor vom Drehmomentenwandler tatsächlich abverlangten Moments und eine exakte und schnelle Einstellung der Drehzahl bzw. des zum Aufrechterhalten der Drehzahl notwendigen Motordrehmoments wird jedoch nicht erreicht. So kann beispielsweise ein möglicher Schaltvorgang des Getriebes oder ein scharfes Bremsen und das sich dann plötzlich ändernde Lastmoment nicht schnell genug erkannt und berücksichtigt werden. Dies muß von der Leerlaufdrehzahlregelung selbst kompensiert werden. Da ferner die Verzögerungszeit zum Aufbau der Zylinderfüllung und somit des Motormoments nicht berücksichtigt wird, ist ein unbefriedigender Fahrkomfort und ein unbefriedigendes Regelverhalten die Folge.So is indeed speed cuts while counteracted the operating situation described above, an accurate Determination of the motor actually required by the torque converter Moments and an exact and fast setting of the speed or the engine torque required to maintain the speed but not achieved. For example, a possible Shifting the transmission or a sharp braking and that then suddenly changing Load torque can not be detected and considered fast enough. This must be done by the Idle speed control itself be compensated. Further, as the Delay Time to build up the cylinder filling and thus the engine torque is not considered, is an unsatisfactory Ride comfort and unsatisfactory control behavior the result.
Aus
der Druckschrift D3 (
Aus
der nicht vorveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, welche ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs insbesondere bei rollendem Fahrzeug verbessern.It It is therefore an object of the invention to provide measures which a Method and device for controlling the drive power improve a vehicle, especially when the vehicle is rolling.
Dies wird dadurch erreicht, daß bei der Bestimmung des einzustellenden Motordrehmoments der zeitliche Verlauf der Turbinendrehzahl eines automatischen Getriebes mit Drehmomentenwandler berücksichtigt wird.This is achieved by that at the determination of the engine torque to be set the temporal Course of the turbine speed of an automatic transmission with torque converter is taken into account.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise hat den Vorteil, daß das Fahrverhalten eines Fahrzeugs bei rollendem Fahrzeug und im Leerlaufbetriebszustand deutlich verbessert wird.The inventive approach has the advantage that the Driving behavior of a vehicle when the vehicle is rolling and in idle mode is significantly improved.
Es ist besonders vorteilhaft, daß in der Bremsphase insbesondere bei rollendem Fahrzeug Drehzahlunterschwingungen vermieden werden, da die Anpassung an die sich verändernden Motorlasten in diesem Betriebszustand durch rechtzeitigen Aufbau der Füllung erfolgt.It is particularly advantageous that in the braking phase, especially when rolling vehicle speed undershoots be avoided, since the adaptation to the changing Motor loads in this operating condition due to timely construction the filling he follows.
Ferner ist vorteilhaft, daß die Bestimmung der Füllung, das heißt im bevorzugten Ausführungsbeispiel die Bestimmung der Luftzufuhr zum Motor, durch Berechnung des indizierten Moments unter Berücksichtigung aller Motorlasten im Hinblick auf die Realisierung eines gewünschten Abtriebsmoments an den Rädern erfolgt. Im Leerlauffall ist das gewünschte Abtriebsmoment im wesentlichen Null.Further is advantageous that the Determination of the filling, this means in the preferred embodiment the Determining the air supply to the engine, by calculating the indicated Moments considering all Motor loads with regard to the realization of a desired Output torque at the wheels he follows. When idling, the desired output torque is essentially Zero.
Vorteilhaft ist ferner, daß eine Laständerung im Sinne einer Zunahme der Motorlast bei dem vom Motor abgegebenen Drehmoment sofort, während eine Änderung der Motorlast im Sinne einer Erniedrigung der Motorlast nur gefiltert zur Wirkung kommt. Dadurch wird eine starke, den Fahrkomfort beeinträchtigende Änderung der Luftzufuhr in den Betriebszuständen vermieden, in denen keine sofortige Reaktion erforderlich ist.Advantageous is further that a load Regulation in the sense of an increase in the engine load at the output from the engine Torque immediately while a change the engine load in the sense of a reduction in engine load only filtered comes to effect. This is a strong, the ride comfort affecting change avoiding the supply of air in the operating conditions in which no immediate response is required.
Ferner wird durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise der Leerlaufregler auch im Getriebefreilauf im optimalen Regelbereich gehalten.Further is achieved by the procedure according to the invention the idle speed control also in gear freewheel in the optimal control range held.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Ansprüchen.Further Advantages will become apparent from the following description of exemplary embodiments or from the dependent ones Claims.
Zeichnungdrawing
Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen
näher erläutert. Dabei
zeigt
Beschreibung von Ausführungsbeispielendescription of exemplary embodiments
Vom
Triebstrang werden einem Steuergerät
Zur
Steuerung der Ausgangsleistung der Antriebseinheit verfügt das Steuergerät
Zur
Steuerung der Antriebsleistung können
verschiedene bekannte Strategien verfolgt werden. Zum einen kann
die Motorleistung vom Fahrer mechanisch über die Einstellung der Drosselklappe
vorgegeben werden, wobei das automatische Getriebe
Eine entsprechende Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise im Rahmen der beiden anderen bekannten Steuerstrategien ist in anderen Ausführungsbeispielen vorteilhaft und ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung.A corresponding application of the procedure according to the invention in the context the other two known control strategies is in other embodiments advantageous and will become apparent from the following description.
Bei stillstehendem, festgebremstem Fahrzeug mit automatischem Getriebe muß bei eingelegter Fahrstufe der Motor gegen das stillstehende Turbinenrad des Drehmomentenwandlers (abtriebsseitiges Rad des Wandlers) ein Drehmoment aufbringen, um die Leerlaufdrehzahl zu halten. Wenn der Fahrer das Fahrzeug, ohne Gas zu geben, langsam rollen läßt, beginnt das Turbinenrad des Wandlers sich infolge der Drehung der Antriebsräder zu drehen. Die Bremswirkung des Wandlers auf den Motor läßt somit nach, das heißt die Belastung des Motors durch den Drehmomentenwandler wird geringer. Bei Betätigen der Bremse bei rollendem Fahrzeug werden die Antriebsräder abgebremst, das Turbinenrad dreht sich langsamer, die Belastung des Motors steigt. Hier muß die Leerlaufregelung den Lastanstieg beim Bremsvorgang schnell ausgleichen durch die Erhöhung des vom Motor abgegebenen Drehmoments, um ein Drehzahlunterschwingen zu vermeiden. Dies wird durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise geleistet.at stationary, stalled vehicle with automatic transmission must at engaged stage of the engine against the stationary turbine wheel of the torque converter (driven-side wheel of the converter) Apply torque to maintain idling speed. If the Driver starts to roll the vehicle slowly, without accelerating the turbine wheel of the converter to rotate as a result of the rotation of the drive wheels. The braking effect of the converter on the engine thus decreases, that is, the load the motor through the torque converter is lower. When pressing the Brake when the vehicle is rolling, the drive wheels are braked, the turbine wheel turns slower, the load of the engine increases. Here must the Idling control quickly compensate for the load increase during braking through the increase of the torque output by the engine to undershoot a speed to avoid. This is done by the procedure according to the invention.
In
Der
Berechnungseinheit
Die
von der Meßeinrichtung
Bei
der Darstellung nach
Die
Sollwertbildungseinheit
Dabei
ist zu beachten, daß im
bevorzugten Ausführungsbeispiel
die auf den Leitungen
Die
Berechnungseinheit
Ferner
wird der Berechnungseinheit
Die allgemeine Abhängigkeit des Faktors KT von der Temperatur des Wandleröls ist dabei derart, daß der Faktor KT mit kälterem Öl betragsmäßig größer wird, da durch kälteres Öl die innere Reibung im Wandler, somit der Momentenbedarf des Wandlers an das vom Motor abzugebende Drehmoment erhöht ist. Die Verzögerungszeit für den Aufbau der Füllung ist im wesentlichen mit steigender Motordrehzahl und steigender Motorlast betragsmäßig kürzer.The general dependence the factor KT of the temperature of the converter oil is such that the factor KT gets colder with colder oil, because by colder oil the inner Friction in the converter, thus the torque requirement of the converter to the Increased torque to be output from the engine. The delay time for the Structure of the filling is essentially with increasing engine speed and increasing Engine load in terms of amount shorter.
Die
Berechnungseinheit
In
Dabei
basiert die erfindungsgemäße Vorgehensweise
auf der Erkenntnis, daß im
Leerlauf mit eingelegter Fahrstufe bei Automatikgetrieben die Drehmomentenaufnahme
des Wandlers bei der Einstellung des indizierten Motormoments berücksichtigt
werden muß.
Das erforderliche indizierte Motormoment Mind ergibt sich als Addition
aus der Drehmomentenaufnahme des Wandlers MW, Verlustmomenten MV,
den Verbrauchsmomenten von Nebenaggretaten (beispielsweise einer
Klimaanlage) MK und des Korrekturmoments DMllr eines Leerlaufreglers
zur Einhaltung der Leerlaufdrehzahl. Dabei ist insbesondere die
Abhängigkeit
des Drehmomentenbedarfs des Wandlers von der Öltemperatur des Wandlers und
der Turbinendrehzahl bei gegebener Solleerlaufdrehzahl durch die
folgende Gleichung gegeben.
Da
der Aufbau von Füllung
und damit der Aufbau des indizierten Moments eine gewisse, im wesentlichen
von Motordrehzahl und Motorlast abhängige Zeit Tfü braucht,
kann es bei einem sehr starken Bremsvorgang dazu führen, daß der veränderte Momentenbedarf
des Wandlers nicht rechtzeitig durch Änderung der Füllung eingestellt
werden kann. Dies würde
zum Unterschwingen der Motordrehzahl führen. Um dies zu vermeiden,
wird die Berechnung des Momentenbedarfs des Wandlers durch Einfügen eines
vom zeitlichen Verlauf der Turbinendrehzahl abhängigen Faktors Nt wie in der
folgenden Gleichung angegeben, modifiziert.
Damit wird bei jedem negativen Gradient (Bremsvorgang) der Füllungsaufbau bereits zum jetzigen Zeitpunkt T0 auf den Wert zum Zeitpunkt T0 + Tfü eingeleitet und das zur Kompenstion des Drehmomentenbedarfs des Wandlers notwendige Drehmoment bereitgestellt. Dabei kann in Erweiterung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise in vorteilhafter Weise der neu berechnete Momentenbedarfswert des Wandlers sofort zur Berechnung des indizierten Moments verwendet werden, wenn der neu berechnete Wert größer ist als der beim vorherigen Programmdurchlauf berechnete Wert ist, das heißt wenn das Motormoment zur Kompensation des Momentenbedarfs des Wandlers erhöht werden muß. Im anderen Fall kann zur Verbesserung des Fahrkomforts und um starke Änderungen im Drehmoment zu vermeiden, der neue Wert des Drehmomentenbedarfs mittels eines Tiefpasses gefiltert werden.In this way, at every negative gradient (braking process), the charge build-up is already initiated at the current time T0 to the value at the time T0 + Tf and the torque necessary for compensating the torque requirement of the converter is provided. In this case, as an extension of the procedure according to the invention, the newly calculated torque demand value of the converter can be used immediately for calculating the indicated torque if the newly calculated value is greater than the value calculated during the previous program run, that is to say when the engine torque for compensating the torque requirement of the converter must be increased. In the other case, to improve the Driving comfort and to avoid strong changes in torque, the new value of the torque requirement are filtered by means of a low-pass filter.
Ferner kann für den Getriebezustand "Freilauf", der bei einigen Getrieben beispielsweise im ersten Gang auftritt, wenn der Motor vom Antrieb nicht mitgeschleppt werden kann, beherrscht werden. In einem derartigen Betriebszustand muß die negative Motormomentenanforderung verboten werden, da der Motor sonst wegen Freilauf des Getriebes abstirbt. Das heißt, wenn die Bedingung "Freilauf" erfüllt ist, werden negative Momentenbedarfe des Wandlers, das heißt beispielsweise bei einer Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit so daß die Turbinendrehzahl größer als die Solldrehzahl ist, nicht durchgeführt, der Momentenbedarfswert des Wandlers vielmehr auf Null gesetzt. Das Kupplungsmoment (Ausgangsmoment des Motors) bleibt somit Null.Further can for the transmission state "freewheel", which in some Driven, for example, in first gear occurs when the engine be driven by the drive can not be controlled. In such an operating condition, the negative engine torque request be prohibited because the engine otherwise dies because of freewheeling the gearbox. This means, if the condition "freewheeling" is fulfilled, become negative torque requirements of the converter, that is, for example at an increase the driving speed so that the Turbine speed greater than the target speed is, not performed, the torque demand value rather, the converter is set to zero. The clutch torque (output torque of the engine) thus remains zero.
Nach
Start des Programmteils in
Im
Gegensatz dazu wird bei positiver oder gleichbleibender Turbinendrehzahl
der Faktor KMU gemäß Schritt
Nach
Berechnung des Momentenbedarfs des Wandlers wird der Progammteil
gemäß
Wurde
im Schritt
Neben der zeitlichen Ableitung zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Turbinendrehzahl kann auch eine Differenzenbildung vorgenommen werden. Neben der dargestellten Ausführungsform eines Ottomotors kann die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch in vorteilhafter Weise im Zusammenhang mit einem Dieselmotor Anwendung finden.Next the time derivative for calculating the time course Turbine speed can also made a difference formation become. In addition to the illustrated embodiment of a gasoline engine can the procedure according to the invention also advantageously in connection with a diesel engine Find application.
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