EP3172421A1 - Verfahren zur steuerung und/oder regelung der leistung eines motors - Google Patents

Verfahren zur steuerung und/oder regelung der leistung eines motors

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EP3172421A1
EP3172421A1 EP15729386.1A EP15729386A EP3172421A1 EP 3172421 A1 EP3172421 A1 EP 3172421A1 EP 15729386 A EP15729386 A EP 15729386A EP 3172421 A1 EP3172421 A1 EP 3172421A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
accelerator pedal
dependency relationship
power
engine
working position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15729386.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Sieber
Markus Deissler
Ulrich Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3172421A1 publication Critical patent/EP3172421A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • B60K26/021—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements with means for providing feel, e.g. by changing pedal force characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/16—End position calibration, i.e. calculation or measurement of actuator end positions, e.g. for throttle or its driving actuator

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling and / or regulating the power of an engine having the features of the preamble of the independent method claim.
  • the invention further relates to a power control arrangement for a motor on which such a method is performed and a computer program product containing a program code which, when executed on a data processing unit, performs such a method.
  • a passive accelerator pedal for controlling the power of a motor, e.g. a motor vehicle
  • the driver works against a spring, which is integrated in the pedal mechanism.
  • the spring force is approximately proportional to the pedal travel.
  • Electronic accelerator pedals are no longer directly mechanically connected to a component on the engine, which converts the power requirement of the engine in the required power, such as a throttle valve. Rather, the accelerator pedal is provided with at least one sensor and only electronically connected to an element which converts the power requirement to the motor in the required power. In order to determine the power demand on the motor from a pedal position and to transmit this to the motor, a method is usually carried out in a control unit.
  • a sensor detects a pedal position or working position of the pedal between a starting position and an end position.
  • a power demand is determined on the engine using a dependency relationship between the work position and the power demand on the engine.
  • the dependency relationship is usually designed such that the Power requirement to the engine is then maximum when the accelerator pedal in the
  • Control parameters for a control such as a throttle, are determined and transmitted to the control. For the final position of the control, the control parameters for a control, such as a throttle, are determined and transmitted to the control. For the final position of the control, such as a throttle, are determined and transmitted to the control.
  • Accelerator pedal the full load point of the engine can be adjusted.
  • the invention is based on the recognition that in electronic accelerator pedals, the operation of the engine in a mechanical fault on the accelerator pedal can be severely limited or even impossible. For example, in a limited accelerator pedal travel or at a limited accelerator pedal angle at which the accelerator pedal can not be deflected to the final position, can with the conventional
  • To transmit accelerator pedal for example, by applying the accelerator pedal or a footboard of the accelerator pedal with a vibration or by applying a defined force to the accelerator pedal, which requires the driver a defined increased effort to the accelerator pedal over a dependent example of the driving situation position continue to move towards the end position.
  • Such active accelerator pedals for example, use actuator elements such as a motor to exert the necessary forces on the accelerator pedal.
  • the blocking of such a motor or actuator element can cause the accelerator pedal by the driver with normal or reasonable force can not be moved to the final position.
  • the achievement of the full load point in a normal dependency relationship is no longer possible and depending on the restriction of the Accelerator pedal path as a result of blocking the actuator element, there may be a situation in which not enough power is available to move the vehicle, for example, in the workshop.
  • a limitation of the maximum achievable accelerator pedal travel of an electronic accelerator pedal yet the full load point of the engine can be achieved or at least a power can be retrieved from the engine sufficient to a motor, for example. moving a powered vehicle to a workshop.
  • a method for controlling and / or regulating the power of an engine in particular an engine of a motor vehicle, is proposed.
  • This method makes it possible to control the full-load point of the engine or at least one load point of the engine, with which an emergency operation is possible, even in a situation in which the pedal travel of an accelerator pedal for specifying a desired power requirement on the engine is limited such that a
  • a path along a route can be understood, in which the path length can be determined, for example, in mm or cm. However, it may also be a path in the sense of a rotation angle about a pedal axis, in which the position can be determined in degrees.
  • the method comprises the steps of: detecting a working position of an accelerator pedal movable between a home position and an end position, determining a power demand on the engine using a first dependency relationship between the work position and the power demand. It is provided according to the invention that after the occurrence of a defined event, the power demand on the engine using a further dependency relationship between the working position and the
  • Achievement requirement is determined, wherein the defined event is a situation in which the accelerator pedal can be moved with normal force only to a first position, the first position between the starting position and the
  • the first position, starting from the starting position can be at most 40% of the positional difference between the end position and the starting position of the accelerator pedal.
  • at least 60% of the commonly available pedal travel would no longer be available.
  • a "normal force effort” may still exist (even) if the force required to adjust the accelerator pedal deviates by more than 5% or at most 10% from a desired value Do not allow the accelerator pedal to be moved out of reach with "normal force".
  • a situation in which the accelerator pedal can not be moved beyond the first position with normal expenditure of force can be determined, for example, without the use of a force sensor, for example if it is detected by a control unit that an actuator element connected to the accelerator pedal is blocked and accessible Limits the area of the accelerator pedal travel.
  • a controller can recognize on the basis of such a blocking situation that the achievable positions of the Accelerator pedals are limited and the accelerator pedal can be moved with normal force only for example, to the first position.
  • the inventive method has the advantage that after entering a situation in which only the first position of the accelerator pedal can be reached by a very simple and quickly feasible change of
  • the driver can be provided by the method, for example, the full power range of the engine or at least one necessary for a safe emergency operation of the engine performance.
  • the driver can advantageously control the engine even in wide ranges of the load spectrum of the engine despite a limited available pedal travel range, which restricts reaching the end position of the accelerator pedal.
  • the first dependency relationship assigns increasing power requirements to the engine to increasing values of the operating position of the accelerator pedal, wherein the end position of the accelerator pedal is assigned a maximum power requirement.
  • a power requirement is assigned which lies in a range between 90% and 100% of the maximum power requirement.
  • the maximum power requirement may correspond, for example, the full load point of the engine.
  • This has the advantageous effect that the full power range of the engine or approximately the full performance of the engine is also available from the driver when the accelerator pedal can only be moved to the first position.
  • the use of the vehicle, for example, connected to the engine is advantageous in this way only insignificantly or not limited, so that a failure of the vehicle due to a blocking situation of the accelerator pedal can be advantageously avoided. For example, in this way, even with a fully loaded vehicle even a fast ride or good acceleration values can be achieved even if the accelerator pedal can not be moved beyond the first position.
  • Starting position are assigned to the first position increasing values of the working position increasing values of the power requirement to the engine, is advantageously effected that the driver can continue to use the accelerator pedal in the usual way and on the limited Pedalweg Scheme that of the other Dependency relationship can fully exploit the engine load spectrum provided.
  • Pedal path are assigned from the pedal position range from the starting position to the end position are assigned in the further dependency relationship values for the pedal travel from the Pedalweg range from the starting position to the first position.
  • This corresponds to a plot of such dependency relationships in a diagram in which the pedal position on one axis (eg the x-axis) and the power demand on an orthogonal other axis (eg y-axis) are plotted along the axis with the compression Values of the pedal position or the working position of the pedal.
  • Such a compression can be achieved, for example, by multiplying each value of the working position from the first
  • the proportionality factor a can be constant or, for example, still have a dependence on the pedal position.
  • the further dependency relationship in such a compression from the first dependency relationship can result from the fact that the same value for the power requirement results for the starting position in the further dependency relationship and in the first dependency relationship and that the same value for the first position in the further dependency relationship for the power request, as in the first dependency relationship for the end position, such as the
  • Starting position to the end position is the driver of the full-load point of the engine is provided by the procedure. Because with such a limitation of the accelerator pedal travel would be the range between the starting position of the accelerator pedal, which is made little or no power demand on the engine and the first position of the accelerator pedal, in which the full load point of the engine would be driven too small to meaningful control to effect the performance of the engine. Rather, in such a situation, there would be a risk of damaging the engine and other components of the vehicle due to rapid load changes. At the same time there would be a risk of endangering the safety of the driver, occupants and other road users by a vehicle no longer meaningful to control or regulate in the performance of its engine. By a compression along the axis with the values of
  • Power demand can thus be advantageously created a further dependency relationship, with which a meaningful part of the power spectrum of the engine can be controlled with the still available range of the accelerator pedal travel, in order to be able to drive in this way, for example reliable and safe in a kind of emergency operation a workshop.
  • the achievable part of the power spectrum of the engine can be significantly larger in the further dependency relationship than the achievable range of the power spectrum, which is in the still available range of the
  • Dependency relations in a diagram in which the pedal position on one axis (eg x-axis) and the power demand on an orthogonal other axis (eg y-axis) are plotted corresponds to a compression along the axis with the values of the power requirement (eg y-axis).
  • Such compression can be achieved, for example, by multiplying each value of the Power request from the first dependency relationship with a proportionality factor b are effected.
  • the proportionality factor b for example, be less than or equal to 1. It can either be constant (linear
  • Dependency relationship uses at least one temporary dependency relationship between the performance request and the work item. This has the advantageous effect that after a determination of the defined event, the driver is not suddenly confronted with an abruptly changed dependency relationship. For example, it can be prevented that in the event that the accelerator pedal is in the first position upon detection of the defined event, a sudden increase in power of the engine occurs with a corresponding acceleration of the vehicle. Such a situation could occur if suddenly from the first
  • Embodiment of the invention at least in a transitional period, for example, takes several seconds, for example at least 5 seconds, preferably at least 10 seconds, most preferably at least 30 seconds, at least one temporary dependency relationship to determine the
  • Dependency relationship is preferably designed such that it allows a smooth transition from the first dependency relationship to the further dependency relationship with respect to the values of the power demand determined by the method as a function of the accelerator pedal position or the working position.
  • the accelerator pedal is designed as an active accelerator pedal, in which an actuator element acting on the accelerator pedal is provided. This can advantageously a fault of a blocked actuator element, which limits the reachable range of the accelerator pedal travel in a simple manner
  • the dependency relationships between the power demand and the working position may be stored as a pedal characteristic in a memory, wherein in the pedal characteristic values of
  • Dependent relationships may be stored simultaneously or alternatively as a map in a memory, wherein in the map values of performance requirements values of pedal positions are assigned.
  • the dependency relationships can also be stored as one or more functional relationships in a memory, wherein a value for the power requirement can be calculated or determined or determined from the functional relationship or from the functional relationships for a value of a pedal position. This advantageously has the effect that the dependency relationships are accessible in a simple and fast manner, for example for a control unit or a control unit.
  • a warning lamp or a warning signal can be provided to make the transition from the first dependency relationship to the further dependency relationship dependent on an active confirmation of the operator of the accelerator pedal, for example by the operation of a button, a button or generally a haptic or audible or optical input element.
  • an active confirmation of the operator of the accelerator pedal for example by the operation of a button, a button or generally a haptic or audible or optical input element.
  • Dependency relationship requires at least one return of the accelerator pedal to its initial position after the occurrence of the defined event. Also the
  • Holding period for example, at least 3 seconds, preferably at least 5 seconds, most preferably at least 10 seconds, can after The occurrence of the defined event, the prerequisite for the further dependency relationship to be used to determine the power demand on the engine from the method.
  • a power control arrangement is proposed for an engine, in particular for an engine of a motor vehicle, on which a method according to the embodiments presented above is carried out or
  • This power control arrangement allows the control of, for example, the full load point of the engine or at least one load point of the engine, with which an emergency operation is possible, even in a situation in which the pedal travel of an accelerator pedal for specifying a desired power request to the engine is limited such that a End position of the accelerator pedal is no longer available.
  • the power control arrangement includes a movable between an initial position and an end position accelerator pedal and further comprises a sensor for detecting a working position of the accelerator pedal and a
  • Control unit for determining the power demand on the engine uses a first dependency relationship between the power request and the work position or another dependency relationship between the power request and the work position.
  • the use of the first dependency relationship or the further dependency relationship depends on the occurrence of a defined event and is determined by the method presented above.
  • Power control arrangement advantageously at least one emergency operation or even operation up to the full load of the engine even in situations where the end position of the accelerator pedal is not or no longer reachable.
  • a driver can at least be enabled to start up a workshop in the event of a fault.
  • a computer program product which contains a program code which, when stored on a computer program
  • Fig. 1a is a schematic representation of a power control arrangement for an engine of a motor vehicle
  • FIG. 1b shows a first dependency relationship between a power demand and a working position in a representation as a pedal characteristic
  • FIG. 2b shows a representation according to FIG. 2a with a plurality of temporary
  • Fig. 3 shows another embodiment of the further dependency relationship in a representation as a pedal characteristic.
  • FIG. 1 shows a greatly simplified illustration of a power control arrangement 950.
  • the power control arrangement 950 can, for example, in a motor vehicle 900 with a motor 910, for example as an internal combustion engine and / or electric motor can be executed, are used.
  • a motor 910 for example as an internal combustion engine and / or electric motor can be executed
  • Power control assembly 950 may be controlled and / or regulated by means of, for example, a foot 140 of a driver operated electronic accelerator pedal 100, the power of the motor 910. For this purpose, from a sensor 200 a
  • Motor vehicle 900 controlled and / or regulated.
  • a throttle element not shown here, for example, a throttle valve, is moved by an actuator and in an electric motor, the electrical power supplied to the electric motor is controlled and / or regulated accordingly.
  • an initial position (A) of the accelerator pedal 100 is from the engine 910th
  • the minimum power for example, requested as idle, while in an end position (E) of the accelerator pedal 100 by the engine 910, for example, a maximum power requirement (Pmax) is requested, which may correspond to a full load point of the engine.
  • Pmax a maximum power requirement
  • the motor vehicle 900 thus has an electronic gas system or an electronic accelerator pedal.
  • the accelerator pedal 100 at a bearing 1 10 about an axis of rotation 1 12 between the initial position (A) and the end position (E)
  • an elastic element 120 which may be formed, for example, as a spring 121, a return force in the direction of the starting position (A) can be applied to the accelerator pedal 100.
  • the spring 121 is attached to a spring bearing 124 and the accelerator pedal 100 and thus forms a
  • a working position (S) of a sensor 200 which may be formed, for example, as a Hall sensor or as a resistance potentiometer, a working position (S) of
  • Accelerator pedal 100 for example, detected as a rotation angle 130 (a) of the accelerator pedal 100.
  • accelerator pedal 100 may also generate a linear motion and sensor 200 may be configured to detect, for example, a distance traveled by accelerator pedal 100.
  • the data on the working position (S) of the accelerator pedal 100 detected by the sensor 200 are transmitted to a control unit 500 by means of a signal line 210 shown schematically in FIG. 1 a.
  • the control unit 500 may, for example, as a controller or as a
  • the control unit 500 may have a memory, not shown, for storing data and / or functions and a processor, not shown. Depending on the data collected by the sensor 200 to the working position (S) of the accelerator pedal 100 and using a first stored for example in the memory Dependency relationship 510 between the power request (PS) and the
  • Working position (S) is controlled in dependence on the working position (S) of the accelerator pedal 100, the power of the motor 910 of the motor vehicle 900 and / or regulated.
  • the accelerator pedal 100 is shown in its initial position (A) as a solid line.
  • the accelerator pedal 100 is shown for its end position (E) in the form of a dashed line and designated by the reference numeral 100b.
  • a lying between the starting position (A) and the end position (E) working position (S) of the accelerator pedal 100 is shown as a dash-dotted line by the reference numeral 100a.
  • For the end position (E) formed as a spring 121 elastic member 120 is shown in a compressed form as a dashed line.
  • the accelerator pedal 100 of the power control assembly 500 is shown in FIG.
  • Embodiment designed as an active accelerator pedal For this purpose, an actuator element 300 is provided under the accelerator pedal 100, on the side facing away from the foot 140.
  • the actuator element 300 may be formed, for example, as a motor, which acts by means of a transmission element 310 facing away from the foot 140 side of the accelerator pedal 100 with a force which acts in addition to the force of the elastic element 120.
  • the application of force by means of the actuator element and the transmission element 310 can take place situationally and depend, for example, on the current driving situation (speed, acceleration, distance from the vehicle ahead, etc.) and / or on reaching a specific working position (S) of the accelerator pedal.
  • the first dependency relationship 510 may be, for example, a
  • Actuate pedal characteristic in which values of power requirements (PS) values of working positions (S) are assigned. It may be at the first
  • Dependent relation 510 also act around a map, wherein in the map values of power requirements (PS) values of working positions (S) or
  • the first dependency relationship 510 can also be designed as a functional relationship in which the value of a
  • the first dependency relationship 510 is plotted in a diagram in which, for example, the values of the pedal position or the working position (S) of the accelerator pedal are shown on the x-axis and the values of the power demand (PS) assigned to these values are shown on the y-axis.
  • 1 b shows the first dependency relationship 510 in a diagram in which the working position (S) or the pedal position detected by the sensor 200 is shown on the x-axis.
  • the working position (S) can lie between the initial position (A) shown in the origin and the end position (E). Depending on
  • the working position (S) can be measured, for example, as a rotation angle ⁇ in degrees or, for example, as a distance s in a unit length, e.g. in millimeters.
  • ⁇ rotation angle
  • s distance s in a unit length, e.g. in millimeters.
  • On the y-axis is that of the engine 910
  • Each working position (S) is assigned a performance requirement (PS).
  • PS performance requirement
  • the relationship between working position (S) and power demand (PS) can be read or determined from the illustrated solid line, a pedal characteristic, the first dependency relationship 510. Achieve that
  • FIG. 2a shows in a single diagram the first dependency relationship 510 from FIG. 1b and a further dependency relationship 550 used by the method after occurrence of the defined event, for example.
  • the maximum position which can still be reached after the occurrence of the defined event is reached (B) of the accelerator pedal 100 shown.
  • the further dependency relationship 550 results in the illustrated
  • the maximum power requirement (Pmax) is achieved in the illustrated diagram for a virtual working position (F), which in this case corresponds to the first position (B).
  • the further dependency relationship 550 shown here thus allows within the achievable pedal travel from the initial position (A) to the first position (B) the utilization of the full power spectrum or the full power requirements of the motor 910.
  • a working position (S ) which between the
  • Dependency relationship 510 a specific performance requirement (PSO).
  • PSO power requirement
  • PS5 a greater value of the power requirement
  • the further dependency relationship 550 may, for example, result from the first dependency relationship 510 by multiplying the associated value of the pedal position by a proportionality factor a for each value of the power requirement.
  • the proportionality factor a can be constant or have a dependence on the working position (S).
  • the further dependency relationship 550 may be formed by a compression of the first dependency relationship 510 along the y-axis. Or by a compression along the x-axis and the y-axis, where, for example, different compression factors or proportionality constants can be used for the compression along the x-axis and along the y-axis.
  • the maximum power requirement (Pmax) is not called up. Rather, a value is determined which is below the maximum power requirement (Pmax) but at the same time above the power requirement that is determined for the first position (B) when using the first dependency relationship 510 of the method.
  • FIG. 2b the diagram of Fig. 2a is reproduced again.
  • four temporary dependency relationships 512, 514, 516, 518 are shown here by way of example. These temporary dependency relationships 512, 514, 516, 518 may also be due, for example, to increased compression of the first
  • Dependency relationship 510 along the pedal position axis or the x-axis.
  • the temporary dependency relationships 512, 514, 516, 518 are between the first dependency relationship 510 and the further dependency relationship 550.
  • the method may include between using the first dependency relationship 510 and the further dependency relationship 550 in a transition period ⁇ t between the occurrence of the defined event and the one Using the further dependency relationship 550 sequentially use the temporary dependency relationships 512, 514, 516, 518 to obtain a work position (S)
  • Dependency relationships 512, 514, 516, 518 it is achieved that the transition from the first dependency relationship 510 to the further transition relationship 550 does not occur abruptly, but rather a step-by-step adaptation takes place, which enables the driver to adapt to the new circumstances of the method.
  • the temporary dependency relations are staggered so close to one another that for each fixed working position (S) between the starting position (A) and the first position (B) the incremental increase of the power demand between two consecutive dependency relationships is not more than 5%, ideally not more than 1 %.
  • the transition period from the use of the first dependency relationship 510 to the further dependency relationship 550 may be several seconds, for example up to 30 seconds or even 60 seconds.
  • the number of temporary dependency relationships can depend on the position of the first position: the closer the first position (B) is to the starting position (A), the more temporary dependency relationships can be provided, for example.
  • the temporary dependency relationships may each be for a certain period of time, for example a few milliseconds, e.g. 10ms, up to several seconds, e.g. 5s before the next dependency relationship is used.
  • Fig. 3 is a diagram with another embodiment of the other
  • Dependency relationship 550 has the Maximai performance requirement (Pmax) for a virtual work position (F).
  • the virtual working position (F) lies between the first position (B) which can still be achieved by the accelerator pedal 100 and the end position (E).
  • the further dependency relationship 550 may result from the first dependency relationship 510, for example, due to a compression along the x-axis.
  • the further dependency relationship 550 shown here then leads in the first position (B) of the accelerator pedal 100 to a maximum achievable power requirement (PSmax) which is reduced in relation to the maximum power requirement (Pmax).
  • the introduction of the virtual working position (F) can easily create a further dependency relationship 550 for which the maximum power requirement (PSmax) achievable in the first position (B) is reduced compared to the maximum power requirement (Pmax), but is still higher than the first dependency relationship 510.
  • an (additional) compression of the first dependency relationship 510 along the y axis can be dispensed with in this way in order to create the further dependency relationship 550.
  • the proposed method may for example be stored as a computer program product in a memory of the control unit 500 and executed on a processor of the control unit 500 in dependence on various input parameters.
  • the proposed method or power control arrangement 950 can generally be used for the determination of power requirements or in the control of engines in motor vehicles, which uses an electronic accelerator pedal or an electronic accelerator pedal.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung eines Motors (910), insbesondere eines Motors (910) eines Kraftfahrzeugs (900). Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte: Erfassen einer Arbeitsstellung (S) eines zwischen einer Ausgangsstellung (A) und einer Endstellung (E) beweglichen Fahrpedals (100) sowie Ermittlung einer Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910) unter Verwendung einer ersten Abhängigkeitsbeziehung (510) zwischen der Arbeitsstellung (S) und der Leistungsanforderung (PS). Um auch in Situationen mit einem nicht mehr voll auslenkbaren Fahrpedal (100) eine ausreichend hohe Leistungsanforderung an den Motor (910) stellen zu können ist dabei vorgesehen, dass nach dem Eintritt eines definierten Ereignisses die Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910) unter Verwendung einer weiteren Abhängigkeitsbeziehung (550) zwischen der Arbeitsstellung (S) und der Leistungsanforderung (PS) ermittelt wird. Dabei ist das definierte Ereignis eine Situation, in der sich das Fahrpedal (100) mit normalem Kraftaufwand nur noch bis in eine erste Stellung (B) bewegen lässt, wobei die erste Stellung (B) zwischen der Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E) liegt. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Leistungssteuerungsanordnung (950) für einen Motor (910), insbesondere für einen Motor (910) eines Kraftfahrzeugs (900), auf der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogrammprodukt.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung eines Motors
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung eines Motors mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Leistungssteuerungsanordnung für einen Motor auf der ein derartiges Verfahren durchgeführt wird und ein Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, ein derartiges Verfahren durchführt. Stand der Technik
Bei einem herkömmlichen passiven Fahrpedal zur Steuerung oder Regelung der Leistung eines Motors z.B. eines Kraftfahrzeugs arbeitet der Fahrer gegen eine Feder, die in der Pedalmechanik integriert ist. Die Federkraft ist dabei annähernd proportional zum zurückgelegten Pedalweg. Durch diese proportionale Kraft kann der Fahrer die
Fahrpedalstellung genau einregeln und damit die Leistungsanforderung, beispielsweise eine Drehmomentanforderung, an den Motor exakt dosieren.
Elektronische Fahrpedale sind nicht mehr direkt mechanisch mit einem Bauelement am Motor verbunden, welches die Leistungsanforderung an den Motor in die geforderte Leistung umsetzt, beispielsweise eine Drosselklappe. Vielmehr ist das Fahrpedal mit wenigstens einem Sensor versehen und lediglich elektronisch mit einem Element verbunden, welches die Leistungsanforderung an den Motor in die geforderte Leistung umsetzt. Um aus einer Pedalstellung die Leistungsanforderung an den Motor zu bestimmen und diese an den Motor zu übermitteln wird üblicherweise ein Verfahren in einer Steuerungseinheit durchgeführt.
In solchen Verfahren erfasst ein Sensor eine Pedalstellung bzw. Arbeitsstellung des Pedals zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung. In einem weiteren Schritt wird unter Verwendung einer Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Arbeitsstellung und der Leistungsanforderung an den Motor eine Leistungsanforderung an den Motor ermittelt. Die Abhängigkeitsbeziehung ist dabei üblicherweise derart ausgelegt, dass die Leistungsanforderung an den Motor dann maximal ist, wenn das Fahrpedal in die
Endstellung bewegt wird. Aus der ermittelten Leistungsanforderung können dann
Steuerungsparameter für ein Steuerelement, beispielsweise eine Drosselklappe, ermittelt werden und an das Steuerelement übermittelt werden. Für die Endstellung des
Fahrpedals kann der Volllastpunkt des Motors eingestellt werden.
Eine Leistungssteuerungsanordnung, auf welcher ein derartiges Verfahren ausgeführt wird, ist in der DE 10 2010 062 363 A1 beschrieben. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass bei elektronischen Fahrpedalen der Betrieb des Motors in einem mechanischen Fehlerfall am Fahrpedal stark eingeschränkt oder gar unmöglich sein kann. Beispielsweise bei einem eingeschränkten Fahrpedalweg bzw. bei einem eingeschränkten Fahrpedalwinkel, bei dem das Fahrpedal nicht mehr bis in die Endstellung ausgelenkt werden kann, kann mit der herkömmlichen
Abhängigkeitsbeziehung der Volllastpunkt des Motors nicht mehr erreicht werden. Je stärker der Fahrpedalweg bzw. Fahrpedalwinkel eingeschränkt ist, desto geringer ist der in der Abhängigkeitsbeziehung der erreichbare Bereich der Leistungsanforderung. Im ungünstigsten Fall kann es vorkommen, dass nicht mehr genügend Leistung vom Motor angefordert werden kann, um das Fahrzeug beispielsweise in eine Werkstatt zu bewegen.
Mit Hilfe aktiver Fahrpedale werden die Einsatzmöglichkeiten elektronischer Fahrpedale zusätzlich erweitert. So kann beispielsweise die Möglichkeit geschaffen werden, dem Fahrer in Abhängigkeit von der Fahrsituation eine haptische Rückmeldung über das
Fahrpedal zu übermitteln, beispielsweise durch die Beaufschlagung des Fahrpedals bzw. einer Trittplatte des Fahrpedals mit einer Vibration oder durch das Anlegen einer definierten Kraft an das Fahrpedal, die dem Fahrer einen definiert erhöhten Kraftaufwand abverlangt, um das Fahrpedal über eine beispielsweise von der Fahrsituation abhängige Stellung hinaus weiter in Richtung der Endstellung zu bewegen.
Derartige aktive Fahrpedale können beispielsweise Aktuatorenelemente wie zum Beispiel einen Motor verwenden, um die notwendigen Kräfte auf das Fahrpedal auszuüben. Die Blockierung eines derartigen Motors bzw. Aktuatorelements kann dazu führen, dass das Fahrpedal vom Fahrer mit normalem bzw. vertretbarem Kraftaufwand nicht mehr bis in die Endstellung bewegt werden kann. Damit ist die Erreichung des Volllastpunkts bei einer normalen Abhängigkeitsbeziehung nicht mehr möglich und je nach Einschränkung des Fahrpedalwegs in Folge der Blockierung des Aktuatorelements kann es zu einer Situation kommen, in der nicht genügend Leistung bereitsteht, um das Fahrzeug beispielsweise in die Werkstatt zu bewegen. Es kann daher ein Bedarf bestehen, ein Verfahren zur Leistungsansteuerung eines Motors bereitzustellen, mit welchem bei Eintritt eines definierten Ereignisses,
beispielsweise einer Einschränkung des maximal erreichbaren Fahrpedalwegs eines elektronischen Fahrpedals, dennoch der Volllastpunkt des Motors erreicht werden kann oder zumindest eine Leistung vom Motor abgerufen werden kann, die ausreicht, um ein vom Motor z.B. angetriebenes Fahrzeug in eine Werkstatt zu bewegen.
Vorteile der Erfindung
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile eines Verfahrens zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung eines Motors, eine
Leistungssteuerungsanordnung für einen Motor und ein Computerprogrammprodukt gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung eines Motors, insbesondere eines Motors eines Kraftfahrzeugs, vorgeschlagen. Dieses Verfahren ermöglicht die Ansteuerung des Volllastpunkts des Motors oder zumindest eines Lastpunkts des Motors, mit welchem ein Notbetrieb möglich ist, auch in einer Situation, in welcher der Pedalweg eines Fahrpedals zur Vorgabe einer Wunsch-Leistungsanforderung an den Motor derart eingeschränkt ist, dass eine
Endstellung des Fahrpedals nicht mehr erreichbar ist.
Als Pedalweg kann beispielsweise ein Weg entlang einer Strecke verstanden werden, bei der die Weglänge z.B. in mm oder cm ermittelbar ist. Es kann sich jedoch auch um einen Weg im Sinne eines Drehwinkels um eine Pedalachse handeln, bei der die Stellung in Grad ermittelbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassung einer Arbeitsstellung eines zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung beweglichen Fahrpedals, Ermittlung einer Leistungsanforderung an den Motor unter Verwendung einer ersten Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Arbeitsstellung und der Leistungsanforderung. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass nach dem Eintritt eines definierten Ereignisses die Leistungsanforderung an den Motor unter Verwendung einer weiteren Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Arbeitsstellung und der
Leistungsanforderung ermittelt wird, wobei das definierte Ereignis eine Situation ist, in der sich das Fahrpedal mit normalem Kraftaufwand nur noch bis in eine erste Stellung bewegen lässt, wobei die erste Stellung zwischen der Ausgangsstellung und der
Endstellung liegt.
So kann die beispielsweise in einer derartigen Situation die erste Stellung ausgehend von der Ausgangsstellung bei höchstens 40% der Stellungsdifferenz zwischen Endstellung und Ausgangsstellung des Fahrpedals liegen. Somit wären mindestens 60% des üblicherweise vorhandenen Pedalwegs nicht mehr verfügbar.
Unter normalem Kraftaufwand kann ein Kraftaufwand verstanden werden, der nicht wesentlich von dem Kraftaufwand abweicht, der zur Verstellung des Fahrpedals aus der Arbeitsstellung heraus in Richtung der Endstellung bzw. der Ausgangsstellung
üblicherweise notwendig ist, beispielsweise um die Kraftwirkung einer mit dem Fahrpedal verbundenen Feder zu überwinden oder um im Falle eines aktiven Fahrpedals diese Federkraft und die von einem Aktuatorenelement auf das Fahrpedal beaufschlagte Zusatzkraft zu überwinden. Eine derartige von einem Aktuatorenelement beaufschlagte Zusatzkraft kann beispielsweise an einem„Kick-Down"-Punkt aufgebracht sein.
Beispielsweise kann ein„normaler Kraftaufwand" auch dann (gerade) noch vorliegen, wenn der Kraftaufwand zur Verstellung des Fahrpedals um höchstens 5% oder um höchstens 10% von einem Sollwert abweicht. Höhere Abweichungen vom Sollwert kennzeichnen somit dann eine Situation, in der sich das Fahrpedal nicht mehr mit „normalem Kraftaufwand" aus einer erreichten Stellung heraus bewegen lässt. Eine Situation, in der sich das Fahrpedal mit normalem Kraftaufwand nicht über die erste Stellung hinaus bewegen lässt kann beispielsweise auch ohne Verwendung eines Kraftsensors ermittelbar sein, beispielsweise wenn z.B. von einer Steuerungseinheit erkannt wird, dass ein mit dem Fahrpedal verbundenes Aktuatorenelement blockiert ist und den erreichbaren Bereich des Fahrpedalwegs einschränkt. Eine Steuerung kann an Hand einer solchen Blockadesituation erkennen, dass die erreichbaren Stellungen des Fahrpedals eingeschränkt sind und sich das Fahrpedal mit normalem Kraftaufwand nur noch beispielsweise bis in die erste Stellung bewegen lassen kann.
Gegenüber dem Stand der Technik weist das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, dass nach Eintritt einer Situation, in der nur noch die erste Stellung vom Fahrpedal erreichbar ist, durch eine sehr einfache und schnell durchführbare Änderung der
Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Arbeitsstellung und der Leistungsanforderung dem Fahrer beispielsweise der volle Leistungsumfang des Motors oder zumindest ein für einen sicheren Notlaufbetrieb notwendige Leistungsumfang des Motors vom Verfahren zur Verfügung gestellt werden kann. Somit kann der Fahrer vorteilhaft den Motor noch in weiten Bereichen des Lastspektrums des Motors steuern bzw. regeln trotz eines nur eingeschränkt verfügbaren Pedalweg-Bereichs, der das Erreichen der Endstellung des Fahrpedals einschränkt. Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ordnet die erste Abhängigkeitsbeziehung zunehmenden Werten der Arbeitsstellung des Fahrpedals zunehmende Leistungsanforderungen an den Motor zu, wobei der Endstellung des Fahrpedals eine Maximal-Leistungsanforderung zugeordnet ist. Dabei wird in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung der ersten Stellung eine Leistungsanforderung zugeordnet, die in einem Bereich zwischen 90 % und 100 % der Maximal-Leistungsanforderung liegt. Die Maximal-Leistungsanforderung kann dabei zum Beispiel dem Volllastpunkt des Motors entsprechen. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der volle Leistungsumfang des Motors bzw. annähernd der volle Leistungsumfang des Motors auch dann vom Fahrer abrufbar ist, wenn sich das Fahrpedal nur bis in die erste Stellung bewegen lässt. Die Verwendung des beispielsweise mit dem Motor verbundenen Fahrzeugs wird auf diese Weise vorteilhaft nur unwesentlich oder überhaupt nicht eingeschränkt, so dass ein Ausfall des Fahrzeugs aufgrund einer Blockadesituation des Fahrpedals vorteilhaft vermieden werden kann. Beispielsweise können auf diese Weise selbst mit einem vollgeladenen Fahrzeug auch dann noch eine schnelle Fahrt bzw. gute Beschleunigungswerte erzielt werden, wenn das Fahrpedal nicht über die erste Stellung hinaus bewegt werden kann.
Dadurch, dass in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung ausgehend von der
Ausgangsstellung bis zur ersten Stellung zunehmenden Werten der Arbeitsstellung zunehmende Werte der Leistungsanforderung an den Motor zugeordnet sind, wird vorteilhaft bewirkt, dass der Fahrer das Fahrpedal weiterhin in gewohnter Weise nutzen kann und auf dem eingeschränkten Pedalwegbereich das von der weiteren Abhängigkeitsbeziehung zur Verfügung gestellte Lastspektrum des Motors voll ausnutzen kann.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ergibt sich die weitere
Abhängigkeitsbeziehung durch eine Stauchung entlang der Achse mit den Werten der Arbeitsstellung aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung, insbesondere durch eine lineare Stauchung. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass der Fahrer bezüglich seines
Leistungsanforderung-Wunsches ein bezogen auf die übliche Situation sehr ähnlichen Fahrverhalten in Abhängigkeit von der Fahrpedal-Stellung vorfindet. Dadurch kann die Sicherheit in einer derartigen Situation vorteilhaft verbessert werden da der Fahrer sich lediglich an den eingeschränkten Fahrpedal-Weg gewöhnen muss.
Unter einer derartigen Stauchung kann verstanden werden, dass dieselben Werte der Leistungsanforderung, die in der ersten Abhängigkeitsbeziehung Werten für den
Pedalweg aus dem Pedalweg-Bereich von der Ausgangsstellung bis zu Endstellung zugeordnet sind in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung Werten für den Pedalweg aus dem Pedalweg-Bereich von der Ausgangsstellung bis zur ersten Stellung zugeordnet werden. Dies entspricht bei einer Auftragung derartiger Abhängigkeitsbeziehungen in einem Diagramm, in welchem die Pedalstellung auf der einen Achse (z.B. der x-Achse) und die Leistungsanforderung auf einer dazu orthogonal anderen Achse (z.B. y-Achse) aufgetragen sind einer Stauchung entlang der Achse mit den Werten der Pedalstellung bzw. der Arbeitsstellung des Pedals. Eine derartige Stauchung kann beispielsweise durch eine Multiplikation jedes Wertes der Arbeitsstellung aus der ersten
Abhängigkeitsbeziehung mit einem Proportionalitätsfaktor bewirkt werden. Ein geeigneter Proportionalitätsfaktor (a) ergibt sich beispielsweise durch den Quotienten aus einer ersten Wegstrecke (SB) der erster Stellung (B) bezüglich der Ausgangsstellung (A) und einer zweiten Wegstrecke (SE) der Endstellung (E) bezüglich der Ausgangsstellung (A): a = SB/SE. Der Proportionalitätsfaktor a kann dabei konstant sein oder beispielsweise noch eine Abhängigkeit von der Pedalstellung aufweisen.
So kann sich die weitere Abhängigkeitsbeziehung bei einer derartigen Stauchung aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung dadurch ergeben, dass sich für die Ausgangsstellung bei der weiteren Abhängigkeitsbeziehung und bei der ersten Abhängigkeitsbeziehung derselbe Wert für die Leistungsanforderung ergibt und dass sich für die erste Stellung in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung derselbe Wert für die Leistungsanforderung ergibt wie in der ersten Abhängigkeitsbeziehung für die Endstellung, beispielsweise die
Maximal-Leistungsanforderung, also der Volllastpunkt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ergibt sich die weitere
Abhängigkeitsbeziehung durch eine Stauchung entlang der Achse mit den Werten der Leistungsanforderung aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung, insbesondere durch eine lineare Stauchung. Dadurch wird vorteilhaft unterbunden, dass beispielsweise bei einer sehr starken Einschränkung des Fahrpedalwegs, bei welcher die erste Stellung zum Beispiel bereits auf 10% oder beispielsweise auf 20% des Gesamtwegs von der
Ausgangsstellung zur Endstellung liegt, dem Fahrer der Volllastpunkt des Motors vom Verfahren zur Verfügung gestellt wird. Denn bei einer derartigen Einschränkung des Fahrpedalwegs wäre der Bereich zwischen der Ausgangsstellung des Fahrpedals, bei der kaum oder keine Leistungsanforderung an den Motor gestellt wird und der ersten Stellung des Fahrpedals, bei welcher der Volllastpunkt des Motors angesteuert würde, zu klein, um eine sinnvolle Steuerung der Leistung des Motors zu bewirken. Vielmehr bestünde in einer solchen Situation das Risiko, den Motor und andere Komponenten des Fahrzeugs durch zu schnelle Lastwechsel zu beeinträchtigen. Gleichzeitig bestünde das Risiko, die Sicherheit des Fahrers, von Insassen und anderen Verkehrsteilnehmern durch ein nicht mehr sinnvoll in der Leistung seines Motors zu steuerndes bzw. regelndes Fahrzeug zu gefährden. Durch eine Stauchung entlang der Achse mit den Werten der
Leistungsanforderung kann somit vorteilhaft eine weitere Abhängigkeitsbeziehung geschaffen werden, mit der sich ein sinnvoller Teil des Leistungsspektrums des Motors mit dem noch verfügbaren Bereich des Fahrpedalwegs ansteuern lässt, um auf diese Weise zum Beispiel zuverlässig und sicher in einer Art Notlaufbetrieb eine Werkstatt ansteuern zu können. Der erreichbare Teil des Leistungsspektrums des Motors kann dabei in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung deutlich größer sein als der erreichbare Bereich des Leistungsspektrums, der sich bei dem noch verfügbaren Bereich des
Fahrpedalwegs aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung ergibt.
Unter einer derartigen Stauchung kann verstanden werden, dass für dieselben Werte der Pedalstellung bzw. der Arbeitsstellung des Fahrpedals, denen in der ersten
Abhängigkeitsbeziehung Werte für die Leistungsanforderung zugeordnet sind in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung nun geringere bzw. proportional geringere Werte für die Leistungsanforderung zugeordnet werden. Beim Auftragung derartiger
Abhängigkeitsbeziehungen in einem Diagramm, in welchem die Pedalstellung auf der einen Achse (z.B. x-Achse) und die Leistungsanforderung auf einer dazu orthogonal anderen Achse (z.B. y-Achse) aufgetragen sind entspricht dies einer Stauchung entlang der Achse mit den Werten der Leistungsanforderung (z.B. y-Achse). Eine derartige Stauchung kann beispielsweise durch eine Multiplikation jedes Wertes der Leistungsanforderung aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung mit einem Proportionalitätsfaktor b bewirkt werden. Dabei kann der Proportionalitätsfaktor b beispielsweise kleiner oder gleich 1 sein. Er kann entweder konstant sein (lineare
Stauchung) oder auch noch eine Abhängigkeit von der Arbeitsstellung des Fahrpedals aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird in einem Übergangszeitraum zwischen dem Eintritt des definierten Ereignisses und der Verwendung der weiteren
Abhängigkeitsbeziehung wenigstens eine temporäre Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Leistungsanforderung und der Arbeitsstellung verwendet. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass nach einer Feststellung des definierten Ereignisses der Fahrer nicht plötzlich mit einer schlagartig veränderten Abhängigkeitsbeziehung konfrontiert wird. So kann beispielsweise verhindert werden, dass für den Fall, dass sich das Fahrpedal bei Feststellung des definierten Ereignisses in der ersten Stellung befindet, eine schlagartige Leistungszunahme des Motors mit einer entsprechenden Beschleunigung des Fahrzeugs eintritt. Eine solche Situation könnte auftreten, wenn schlagartig von der ersten
Abhängigkeitsbeziehung, bei welcher für die erste Stellung des Fahrpedals beispielsweise eine mittlere Leistungsanforderung an den Motor gestellt bzw. für den Motor ermittelt wird, in die weitere Abhängigkeitsbeziehung umgeschaltet wird, für die sich bei der ersten Stellung beispielsweise der Volllastpunkt ergibt. Durch die vorgeschlagene
Ausführungsform der Erfindung wird zumindest in einem Übergangszeitraum, der beispielsweise mehrere Sekunden, beispielsweise wenigstens 5 Sekunden, bevorzugt wenigstens 10 Sekunden, ganz besonders bevorzugt wenigstens 30 Sekunden dauert, wenigstens eine temporäre Abhängigkeitsbeziehung zur Ermittlung der
Leistungsanforderung an den Motor verwendet. Die wenigstens eine temporäre
Abhängigkeitsbeziehung ist bevorzugt derart gestaltet, dass sie einen sanften Übergang von der ersten Abhängigkeitsbeziehung zur weiteren Abhängigkeitsbeziehung bezüglich der vom Verfahren ermittelten Werte der Leistungsanforderung in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung bzw. der Arbeitsstellung ermöglicht.
Dadurch, dass für jeden Wert der Arbeitsstellung der relative Unterschied der für diese Arbeitsstellung ermittelten Leistungsanforderungen aus zwei aufeinanderfolgend zu verwendenden Abhängigkeitsbeziehungen bzw. temporären Abhängigkeitsbeziehungen höchstens 5% beträgt, insbesondere höchstens 1 %, wird vorteilhaft bewirkt, dass bis zur Verwendung der weiteren Abhängigkeitsbeziehung keine ruckartige Änderung im
Verhalten des Motors bei der Betätigung des Fahrpedals vorliegt, sondern dass sich der Zusammenhang zwischen der Fahrpedalstellung und der angeforderten Leistungsanforderung an den Motor im Wesentlichen kontinuierlich und stetig ändert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrpedal als ein aktives Fahrpedal gestaltet, bei welchem ein auf das Fahrpedal wirkendes Aktuatorenelement vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft ein Fehlerfall eines blockierten Aktuatorenelements, welches den erreichbaren Bereich des Fahrpedalwegs einschränkt auf einfache Weise
aufgefangen werden, so dass der Fahrer z.B. zumindest in die Lage versetzt wird, sein von diesem Fehler betroffenes Fahrzeug bis in die nächste Werkstatt zu fahren.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können die Abhängigkeitsbeziehungen zwischen der Leistungsanforderung und der Arbeitsstellung als eine Pedalkennlinie in einem Speicher abgelegt sein, wobei in der Pedalkennlinie Werte von
Leistungsanforderungen Werten von Pedalstellungen zugeordnet sind. Die
Abhängigkeitsbeziehungen können gleichzeitig oder alternativ auch als ein Kennfeld in einem Speicher abgelegt sein, wobei in dem Kennfeld Werte von Leistungsanforderungen Werten von Pedalstellungen zugeordnet sind. Gleichzeitig oder alternativ können die Abhängigkeitsbeziehungen auch als ein oder mehrere funktionale Zusammenhänge in einem Speicher abgelegt sein, wobei sich aus dem funktionalen Zusammenhang bzw. aus den funktionalen Zusammenhängen für einen Wert einer Pedalstellung ein Wert für die Leistungsanforderung berechnen bzw. bestimmen bzw. ermitteln lässt. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass die Abhängigkeitsbeziehungen in einer einfachen und schnellen Weise beispielsweise für ein Steuergerät bzw. eine Steuerungseinheit zugänglich sind. Um den Übergang von der ersten Abhängigkeitsbeziehung zur weiteren
Abhängigkeitsbeziehung für den Bediener des Fahrpedals deutlich zu machen kann eine Warnlampe oder ein Warnsignal vorgesehen sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, den Übergang von der ersten Abhängigkeitsbeziehung zur weiteren Abhängigkeitsbeziehung von einer aktiven Bestätigung des Bedieners des Fahrpedals, beispielsweise durch die Betätigung eines Knopfes, einer Schaltfläche oder allgemein eines haptischen oder akustischen oder optischen Eingabeelements abhängig zu machen. Zur Erhöhung der Sicherheit kann vorgesehen sein, dass die Verwendung der weiteren
Abhängigkeitsbeziehung eine wenigstens einmalige Rückkehr des Fahrpedals in seine Ausgangsstellung nach Eintritt des definierten Ereignisses voraussetzt. Auch die
Beibehaltung des Fahrpedals in seiner Ausgangsstellung für einen definierten
Haltezeitraum, der beispielsweise wenigstens 3 Sekunden, bevorzugt wenigstens 5 Sekunden, ganz besonders bevorzugt wenigstens 10 Sekunden beträgt, kann nach Eintritt des definierten Ereignisses die Voraussetzung dafür sein, dass die weitere Abhängigkeitsbeziehung zur Ermittlung der Leistungsanforderung an den Motor von dem Verfahren verwendet wird. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Leistungssteuerungsanordnung für einen Motor, insbesondere für einen Motor eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, auf der ein Verfahren gemäß der oben vorgestellten Ausführungsformen ausgeführt bzw.
durchgeführt wird. Diese Leistungssteuerungsanordnung ermöglicht die Ansteuerung beispielsweise des Volllastpunkts des Motors oder zumindest eines Lastpunkts des Motors, mit welchem ein Notbetrieb möglich ist, auch in einer Situation, in welcher der Pedalweg eines Fahrpedals zur Vorgabe einer Wunsch-Leistungsanforderung an den Motor derart eingeschränkt ist, dass eine Endstellung des Fahrpedals nicht mehr erreichbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Leistungssteuerungsanordnung ein zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung bewegliches Fahrpedal umfasst sowie weiterhin einen Sensor zur Erfassung einer Arbeitsstellung des Fahrpedals sowie eine
Steuerungseinheit zur Ermittlung der Leistungsanforderung an den Motor. Dabei verwendet die Steuerungseinheit zur Ermittlung der Leistungsanforderung eine erste Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Leistungsanforderung und der Arbeitsstellung oder eine weitere Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Leistungsanforderung und der Arbeitsstellung. Die Verwendung der ersten Abhängigkeitsbeziehung bzw. der weiteren Abhängigkeitsbeziehung hängt dabei vom Eintritt eines definierten Ereignisses ab und wird von dem oben vorgestellten Verfahren bestimmt.
Gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht die erfindungsgemäße
Leistungssteuerungsanordnung vorteilhaft zumindest einen Notlaufbetrieb bzw. auch einen Betrieb bis hin zur Volllast des Motors auch in Situationen, in denen die Endstellung des Fahrpedals nicht oder nicht mehr erreichbar ist. Dadurch kann einem Fahrer zumindest das Anfahren einer Werkstatt im Fehlerfall ermöglicht werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer
Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das Verfahren nach einer der oben vorgestellten Ausführungsformen durchführt. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass das Verfahren weitgehend automatisiert beispielsweise in einer Steuerungseinheit
durchgeführt werden kann. Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 a eine schematische Darstellung einer Leistungssteuerungsanordnung für einen Motor eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 1 b eine erste Abhängigkeitsbeziehung zwischen einer Leistungsanforderung und einer Arbeitsstellung in einer Darstellung als Pedalkennlinie;
Fig. 2a eine gemeinsame Darstellung der ersten Abhängigkeitsbeziehung und einer weiteren Abhängigkeitsbeziehung zwischen der Leistungsanforderung und der
Arbeitsstellung in einem Diagramm als Pedalkennlinie;
Fig. 2b eine Darstellung gemäß Fig. 2a mit mehreren temporären
Abhängigkeitsbeziehungen zwischen der ersten Abhängigkeitsbeziehung und der weiteren Abhängigkeitsbeziehung; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der weiteren Abhängigkeitsbeziehung in einer Darstellung als Pedalkennlinie.
Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen
Verfahren, Vorrichtungen oder Computerprogrammprodukte bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und
Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 ist eine stark vereinfachte Darstellung einer Leistungssteuerungsanordnung 950 dargestellt. Die Leistungssteuerungsanordnung 950 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug 900 mit einem Motor 910, der beispielsweise als Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor ausgeführt sein kann, zum Einsatz kommen. Über die
Leistungssteuerungsanordnung 950 kann mittels eines beispielsweise von einem Fuß 140 eines Fahrers betätigten elektronischen Fahrpedals 100 die Leistung des Motors 910 gesteuert und/oder geregelt werden. Hierzu wird von einem Sensor 200 eine
Arbeitsstellung (S) eines Fahrpedals 100 bzw. Gaspedals 100 erfasst und in Abhängigkeit von der Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals 100 die Leistung des Motors 910 des
Kraftfahrzeugs 900 gesteuert und/oder geregelt. Bei einem Verbrennungsmotor als Motor 910 wird beispielsweise ein hier nicht dargestelltes Drosselelement, zum Beispiel eine Drosselklappe, von einem Stellglied bewegt und bei einem Elektromotor wird die dem Elektromotor zugeführte elektrische Leistung entsprechend gesteuert und/oder geregelt. In einer Ausgangsstellung (A) des Fahrpedals 100 wird von dem Motor 910
beispielsweise die minimale Leistung, zum Beispiel als Standgas angefordert, während in einer Endstellung (E) des Fahrpedals 100 von dem Motor 910 beispielsweise eine Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) angefordert wird, welche einem Volllastpunkt des Motors entsprechen kann. Das Kraftfahrzeug 900 verfügt somit über ein elektronisches Gassystem bzw. ein elektronisches Fahrpedal.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrpedal 100 an einem Lager 1 10 um eine Drehachse 1 12 zwischen der Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E)
verschwenkbar gelagert. Mit einem elastischen Element 120, welches beispielsweise als Feder 121 ausgebildet sein kann, kann auf das Fahrpedal 100 eine Rückstellkraft in Richtung der Ausgangsstellung (A) aufgebracht werden. Die Feder 121 ist dabei an einer Federlagerung 124 und an dem Fahrpedal 100 befestigt und bildet somit eine
Rücksteileinrichtung. Von einem Sensor 200, der zum Beispiel als ein Hallsensor oder als Widerstandspotentiometer ausgebildet sein kann, wird eine Arbeitsstellung (S) des
Fahrpedals 100, beispielsweise als ein Drehwinkel 130 (a) des Fahrpedals 100 erfasst. In anderen Ausführungsformen kann das Fahrpedal 100 auch eine lineare Bewegung erzeugen und der Sensor 200 derartig ausgebildet sein, dass er beispielsweise eine Wegstrecke erfasst, um welche das Fahrpedal 100 bewegt wird. Die von dem Sensor 200 erfassten Daten zur Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals 100 werden mittels einer in Fig. 1 a schematisch dargestellten Signalleitung 210 an eine Steuerungseinheit 500 übermittelt. Die Steuerungseinheit 500 kann beispielsweise als ein Steuergerät bzw. als ein
Bordcomputer des Kraftfahrzeugs 900 ausgebildet sein. Die Steuerungseinheit 500 kann dabei einen nicht dargestellten Speicher zur Speicherung von Daten und/oder Funktionen sowie einen nicht dargestellten Prozessor aufweisen. In Abhängigkeit von den von dem Sensor 200 erfassten Daten zur Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals 100 und unter Verwendung von einer ersten zum Beispiel in dem Speicher gespeicherten Abhängigkeitsbeziehung 510 zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der
Arbeitsstellung (S) wird in Abhängigkeit von der Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals 100 die Leistung des Motors 910 des Kraftfahrzeugs 900 gesteuert und/oder geregelt. In der Figur 1 a ist das Fahrpedal 100 in seiner Ausgangsstellung (A) als durchgezogene Linie dargestellt. Das Fahrpedal 100 ist für seine Endstellung (E) in Form einer gestrichelten Linie dargestellt und mit dem Bezugszeichen 100b bezeichnet. Eine zwischen der Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E) liegende Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals 100 ist als strich-punktierte Linie mit dem Bezugszeichen 100a dargestellt. Für die Endstellung (E) ist das als Feder 121 ausgebildete elastische Element 120 in einer zusammengedrückten Form als gestrichelte Linie dargestellt.
Das Fahrpedal 100 der Leistungssteuerungsanordnung 500 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel als aktives Fahrpedal ausgebildet. Dazu ist unter dem Fahrpedal 100, auf der dem Fuß 140 abgewandten Seite, ein Aktuatorenelement 300 vorgesehen. Das Aktuatorenelement 300 kann beispielsweise als ein Motor ausgebildet sein, der mittels eines Übertragungselements 310 die von dem Fuß 140 abgewandte Seite des Fahrpedals 100 mit einer Kraft beaufschlagt, die zusätzlich zu der Kraft des elastischen Elements 120 wirkt. Die Kraftbeaufschlagung mittels des Aktuatorenelement und des Übertragungselements 310 kann dabei situativ erfolgen und zum Beispiel von der aktuellen Fahrsituation (Geschwindigkeit, Beschleunigung, Abstand vom Vordermann, etc.) und/oder von dem Erreichen einer bestimmten Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals abhängen. Im Betrieb kann es vorkommen, dass das Aktuatorenelement 300 nicht mehr steuerbar ist sondern in einer bestimmten Stellung, die hier nicht dargestellt ist, blockiert und in einer derartig blockierten Stellung mittels des Übertragungselements 310 verhindert, dass das Fahrpedal 100 jede Arbeitsstellung (S) zwischen der Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E) erreichen kann. In einer solchen Situation ist beispielsweise mit normalem Kraftaufwand, das heißt mit dem für die aktuelle Stellung des Fahrpedals üblichem
Kraftaufwand, die Endstellung (E) nicht mehr erreichbar. Lediglich eine erste Stellung (B) ist als maximale Arbeitsstellung (S) erreichbar, wobei die erste Stellung (B) ausgehend von der Ausgangsstellung (A) zwischen der Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E) liegt. Eine solche Situation kann selbstverständlich auch für ein normales elektronisches Fahrpedal 100 auftreten, welches kein aktives Fahrpedal ist. Eine derartige Situation bzw. ein derartig definiertes Ereignis kann beispielsweise durch die Steuerungseinheit 500 festgestellt, zum Beispiel, indem von dem Aktuatorenelement 300 ein Fehlersignal ausgesendet wird. Dadurch soll das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend zur Leistungsansteuerung des Motors 910 eine weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 zwischen der Arbeitsstellung (S) und der Leistungsanforderung (PS) verwenden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Leistung des Motors selbst bei eingeschränktem Bereich der erreichbaren Arbeitsstellungen (S) des Fahrpedals 100 noch möglichst sinnvoll bzw. vollständig ausgenutzt werden kann.
Bei der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 kann es sich beispielsweise um eine
Pedalkennlinie handeln, in welcher Werte von Leistungsanforderungen (PS) Werten von Arbeitsstellungen (S) zugeordnet sind. Es kann sich bei der ersten
Abhängigkeitsbeziehung 510 auch um ein Kennfeld handeln, wobei in dem Kennfeld Werte von Leistungsanforderungen (PS) Werten von Arbeitsstellungen (S) bzw.
Pedalstellungen zugeordnet sind. Die erste Abhängigkeitsbeziehung 510 kann auch als ein funktionaler Zusammenhang ausgebildet sein, bei dem aus dem Wert einer
Arbeitsstellung (S) bzw. einer Pedalstellung ein Wert für die Leistungsanforderung (PS) berechnet werden kann. Es ist möglich, derartige Abhängigkeitsbeziehungen,
beispielsweise die erste Abhängigkeitsbeziehung 510, in einem Diagramm aufzutragen, bei welchem beispielsweise auf der x-Achse die Werte der Pedalstellung bzw. der Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals dargestellt sind und auf der y-Achse die diesen Werten zugeordneten Werte der Leistungsanforderung (PS). Derartige Darstellungen in
Diagrammform für die erste Abhängigkeitsbeziehung 510 sowie für andere
Abhängigkeitsbeziehungen sind in den Figuren 1 b bis 3 dargestellt.
Fig. 1 b zeigt die erste Abhängigkeitsbeziehung 510 in einem Diagramm, bei dem auf der x-Achse die Arbeitsstellung (S) bzw. die Pedalstellung, welche vom Sensor 200 erfasst wird, dargestellt ist. Die Arbeitsstellung (S) kann dabei zwischen der im Ursprung dargestellten Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E) liegen. Je nach
Ausführungsform des Fahrpedals kann die Arbeitsstellung (S) zum Beispiel als ein Drehwinkel α in Grad gemessen werden oder beispielsweise als eine Wegstrecke s in einer Längeneinheit, z.B. in Millimeter. Auf der y-Achse ist die vom Motor 910
anzufordernde Leistung P in Newtonmeter bzw. das anzufordern Drehmoment T in Newtonmetern aufgetragen. Jeder Arbeitsstellung (S) ist eine Leistungsanforderung (PS) zugeordnet. Der Zusammenhang zwischen Arbeitsstellung (S) und Leistungsanforderung (PS) kann anhand der dargestellten durchgezogenen Linie, einer Pedalkennlinie, der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 abgelesen bzw. ermittelt werden. Erreicht das
Fahrpedal die Endstellung (E) wird die Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) erreicht. Die Abhängigkeitsbeziehung weist für steigende Fahrpedal Stellungen steigende Leistungsanforderungen auf und erreicht für die Endstellung (E) die Maximai- Leistungsanforderung.
Fig. 2a zeigt in einem einzigen Diagramm die erste Abhängigkeitsbeziehung 510 aus Fig. 1 b und eine von dem Verfahren nach Eintritt des definierten Ereignisses beispielsweise verwendete weitere Abhängigkeitsbeziehung 550. Auf der x-Achse ist die nach Eintritt des definierten Ereignisses maximal noch erreichbare erste Stellung (B) des Fahrpedals 100 dargestellt. Die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 ergibt sich im dargestellten
Diagramm aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510, indem die erste
Abhängigkeitsbeziehung 510 entlang der x-Achse gestaucht wird. Dabei ist für die Ausgangsstellung (A) der Wert der Leistungsanforderung (P) für die erste
Abhängigkeitsbeziehung 510 und für die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 gleich.
Die Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) wird im dargestellten Diagramm für eine virtuelle Arbeitsstellung (F) erreicht, die in diesem Fall der ersten Stellung (B) entspricht. Die hier dargestellte weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 erlaubt somit innerhalb des erreichbaren Pedalwegs von der Ausgangsstellung (A) bis zur ersten Stellung (B) die Ausnutzung des vollen Leistungsspektrum bzw. der vollen Leistungsanforderungen des Motors 910. In der Fig. 2a kann für eine Arbeitsstellung (S), welche zwischen der
Ausgangsstellung (A) und der ersten Stellung (B), liegt für die erste
Abhängigkeitsbeziehung 510 eine bestimmte Leistungsanforderung (PSO) ermittelt werden. Bei Verwendung der weiteren Abhängigkeitsbeziehung 550 nach Eintritt des definierten Ereignisses ergibt sich für dieselbe Arbeitsstellung (S) dagegen ein größerer Wert der Leistungsanforderung (PS5). Die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 kann sich beispielsweise aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 dadurch ergeben, dass für jeden Wert der Leistungsanforderung der zugehörige Wert der Pedalstellung mit einem Proportionalitätsfaktor a multipliziert wird. Der Proportionalitätsfaktor a kann dabei konstant sein oder auch eine Abhängigkeit von der Arbeitsstellung (S) aufweisen.
Beispielsweise kann der Proportionalitätsfaktor a sich aus folgender Gleichung ergeben: a = SB/SE, wobei SB der Stellungsdifferenz aus der ersten Stellung (B) und der Ausgangsstellung (A) entspricht und wobei SE der Stellungsdifferenz aus der Endstellung (E) und der
Ausgangsstellung (A) entspricht. ln gleicher Weise kann die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 durch eine Stauchung der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 entlang der y-Achse gebildet sein. Oder auch durch eine Stauchung entlang der x-Achse und der y-Achse, wobei dabei beispielsweise unterschiedliche Stauchungsfaktoren bzw. Proportionalitätskonstanten für die Stauchung entlang der x-Achse und entlang der y-Achse verwendet sein können. Auf diese Weise kann beispielsweise erreicht werden, dass in dem Diagramm aus Fig. 2a bei einer zusätzlichen Stauchung entlang der y-Achse bei der ersten Stellung (B) des Fahrpedals 100 nicht die Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) abgerufen wird. Vielmehr wird ein Wert ermittelt, der unterhalb der Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) liegt aber gleichzeitig oberhalb derjenigen Leistungsanforderung, die für die ersten Stellung (B) bei Verwendung der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 von dem Verfahren ermittelt wird.
In Fig. 2b ist das Diagramm aus Fig. 2a erneut wiedergegeben. Zusätzlich sind hier jedoch noch exemplarisch vier temporäre Abhängigkeitsbeziehungen 512, 514, 516, 518 eingezeichnet. Diese temporären Abhängigkeitsbeziehungen 512, 514, 516, 518 können sich beispielsweise auch durch zunehmende Stauchung der ersten
Abhängigkeitsbeziehung 510 entlang der Pedalstellungs-Achse bzw. der x-Achse ergeben. Die temporären Abhängigkeitsbeziehungen 512, 514, 516, 518 liegen zwischen der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 und der weiteren Abhängigkeitsbeziehung 550. Das Verfahren kann dabei zwischen der Verwendung der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 und der weiteren Abhängigkeitsbeziehung 550 in einem Übergangszeitraum At zwischen dem Eintritt des definierten Ereignisses und der Verwendung der weiteren Abhängigkeitsbeziehung 550 nacheinander die temporären Abhängigkeitsbeziehungen 512, 514, 516, 518 verwenden, um aus einer Arbeitsstellung (S) eine
Leistungsanforderung an den Motor 910 zu ermitteln. Dabei wird für jede der temporären Abhängigkeitsbeziehungen 512, 514, 516, 518 die Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) für je eine virtuellen Arbeitsstellung (F1 , F2, F3, F4) vorgegeben, die sich schrittweise von der Endstellung (E) hin zur virtuellen Arbeitsstellung (F) der weiteren
Abhängigkeitsbeziehung 550 hinbewegen. Durch die temporären
Abhängigkeitsbeziehungen 512, 514, 516, 518 wird erreicht, dass der Übergang von der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 zur weiteren Übergangsbeziehung 550 nicht schlagartig erfolgt, sondern eine schrittweise Adaption erfolgt, die dem Fahrer eine Anpassung an die neuen Gegebenheiten des Verfahrens ermöglicht. Bei einer
Arbeitsstellung, die der ersten Stellung (B) entspricht ergeben sich beim Übergang von einer Abhängigkeitsbeziehung zur jeweils nächsten Abhängigkeitsbeziehung somit jeweils inkrementelle Anstiege der Leistungsanforderung, die in der Figur 2b durch die Strecken entlang der y-Achse mit den Bezeichnungen ΔΡ1 , ΔΡ2, ΔΡ3, ΔΡ4 und ΔΡ5 dargestellt sind.
Bei einer fixen Arbeitsstellung (S) erfolgt die beim jeweiligen Übergang von einer Abhängigkeitsbeziehung zur nächsten Abhängigkeitsbeziehung erfolgende steigende Leistungsanforderung an den Motor inkrementell, wie nachfolgend beschrieben wird. Von der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 zur ersten temporären Abhängigkeitsbeziehung 512 steigt die Leistungsanforderung an der fixen Arbeitsstellung (S) von PSO auf PS1 . Von der ersten temporären Abhängigkeitsbeziehung 512 zur zweiten temporären Abhängigkeitsbeziehung 514 steigt die Leistungsanforderung dann auf PS2, von der zweiten temporären Abhängigkeitsbeziehung 514 zur dritten temporären
Abhängigkeitsbeziehung 516 steigt die Leistungsanforderung auf den Wert PS3 und von der dritten temporären Abhängigkeitsbeziehung zur vierten temporären
Abhängigkeitsbeziehung 518 steigt sie von PS3 auf PS4. Schließlich wird die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 verwendet, für die eine Leistungsanforderung von PS5 für die hier exemplarisch dargestellte fixe Arbeitsstellung (S) zur Anwendung kommt.
Bevorzugt werden die temporären Abhängigkeitsbeziehungen so dicht aufeinander gestaffelt, dass für jede fixe Arbeitsstellung (S) zwischen der Ausgangsstellung (A) und der ersten Stellung (B) der inkrementelle Zuwachs der Leistungsanforderung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abhängigkeitsbeziehungen nicht mehr als 5% beträgt idealerweise nicht mehr als 1 %.
Der Übergangszeitraum von der Verwendung der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 bis zur weiteren Abhängigkeitsbeziehung 550 kann dabei mehrere Sekunden, beispielsweise bis zu 30 Sekunden oder sogar 60 Sekunden betragen. Die Anzahl der temporären Abhängigkeitsbeziehungen kann sich dabei nach der Lage der ersten Stellung richten: je näher die erste Stellung (B) an der Ausgangsstellung (A) liegt, desto mehr temporäre Abhängigkeitsbeziehungen können beispielsweise vorgesehen werden. Die temporären Abhängigkeitsbeziehungen können jeweils für eine gewisse Zeitdauer, beispielsweise einige Millisekunden, z.B. 10ms, bis hin zu mehreren Sekunden, z.B. 5s verwendet werden, bevor die nächste Abhängigkeitsbeziehung verwendet wird.
In Fig. 3 ist ein Diagramm mit einer anderen Ausführungsform der weiteren
Abhängigkeitsbeziehung 550 dargestellt. Die hier dargestellte weitere
Abhängigkeitsbeziehung 550 weist für eine virtuelle Arbeitsstellung (F) die Maximai- Leistungsanforderung (Pmax) auf. Dabei liegt die virtuelle Arbeitsstellung (F) zwischen der ersten Stellung (B) die vom Fahrpedal 100 real noch erreicht werden kann und der Endstellung (E). Die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 kann sich aus der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 beispielsweise durch eine Stauchung entlang der x-Achse ergeben. Die hier dargestellte weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 führt dann bei der ersten Stellung (B) des Fahrpedals 100 zu einer bezüglich der Maximai- Leistungsanforderung (Pmax) reduzierten maximal erreichbaren Leistungsanforderung (PSmax). Auf diese Weise kann durch die Einführung des virtuellen Arbeitsstellung (F) auf einfache Weise eine weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 geschaffen werden, für die die bei der ersten Stellung (B) erreichbare maximale Leistungsanforderung (PSmax) gegenüber der Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) reduziert ist, aber dennoch höher liegt als bei der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510. Gleichzeitig kann auf diese Weise auf eine (zusätzliche) Stauchung der ersten Abhängigkeitsbeziehung 510 entlang der y- Achse verzichtet werden, um die weitere Abhängigkeitsbeziehung 550 zu schaffen. Das vorgeschlagene Verfahren kann beispielsweise als ein Computerprogrammprodukt in einem Speicher der Steuerungseinheit 500 hinterlegt sein und auf einem Prozessor der Steuerungseinheit 500 in Abhängigkeit von verschiedenen Eingabeparametern zur Ausführung gelangen. Das vorgeschlagene Verfahren bzw. die vorgeschlagene Leistungssteuerungsanordnung 950 kann generell für die Ermittlung von Leistungsanforderungen bzw. bei der Steuerung bzw. der Regelung von Motoren in Kraftfahrzeugen Anwendung finden, bei denen ein elektronisches Fahrpedal bzw. ein elektronisches Gaspedal verwendet wird.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung eines Motors (910), insbesondere eines Motors (910) eines Kraftfahrzeugs (900), mit den Schritten: ~ Erfassung einer Arbeitsstellung (S) eines zwischen einer Ausgangsstellung (A) und einer Endstellung (E) beweglichen Fahrpedals (100),
~ Ermittlung einer Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910) unter
Verwendung einer ersten Abhängigkeitsbeziehung (510) zwischen der
Arbeitsstellung (S) und der Leistungsanforderung (PS), dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Eintritt eines definierten Ereignisses die Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910) unter Verwendung einer weiteren Abhängigkeitsbeziehung (550) zwischen der Arbeitsstellung (S) und der Leistungsanforderung (PS) ermittelt wird, wobei das definierte Ereignis eine Situation ist, in der sich das Fahrpedal (100) mit normalem Kraftaufwand nur noch bis in eine erste Stellung (B) bewegen lässt, wobei die erste Stellung (B) zwischen der Ausgangsstellung (A) und der Endstellung (E) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Abhängigkeitsbeziehung (510) zunehmenden Werten der Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals (100) zunehmende Leistungsanforderungen (PS) an den Motor (910) zuordnet,
wobei der Endstellung (E) des Fahrpedals (100) eine Maximai-
Leistungsanforderung (Pmax) zugeordnet ist,
wobei in der weiteren Abhängigkeitsbeziehung (550) der ersten Stellung (B) eine Leistungsanforderung (PB) zugeordnet wird, die in einem Bereich zwischen 90% und 100% der Maximal-Leistungsanforderung (Pmax) liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der weiteren
Abhängigkeitsbeziehung (550) ausgehend von der Ausgangsstellung (A) bis zur ersten Stellung (B) zunehmenden Werten der Arbeitsstellung (S) zunehmende Werte der Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910) zugeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
sich die weitere Abhängigkeitsbeziehung (550) durch eine Stauchung entlang der Achse mit den Werten der Arbeitsstellung (S) aus der ersten
Abhängigkeitsbeziehung (510) ergibt, insbesondere durch eine lineare Stauchung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die weitere Abhängigkeitsbeziehung (550) durch eine Stauchung entlang der Achse mit den Werten der Leistungsanforderung (PS) aus der ersten
Abhängigkeitsbeziehung (510) ergibt, insbesondere durch eine lineare Stauchung.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangszeitraum (At) zwischen dem Eintritts des definierten Ereignisses und der Verwendung der weiteren Abhängigkeitsbeziehung (550) wenigstens eine temporäre Abhängigkeitsbeziehung (512, 514, 516, 518) zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der Arbeitsstellung (S) verwendet wird, um die Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910) der Arbeitsstellung (S) des
Fahrpedals (100) zuzuordnen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
für jeden Wert der Arbeitsstellung (S) der relative Unterschied der für diese
Arbeitsstellung (S) ermittelten Leistungsanforderungen (PS) aus zwei
aufeinanderfolgend zu verwendende Abhängigkeitsbeziehungen (510, 512, 514, 516, 518, 550) höchstens 5% beträgt, insbesondere höchstens 1 %.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrpedal (100) ein aktives Fahrpedal ist, bei welchem ein auf das Fahrpedal (100) wirkendes Aktuatorenelement (300) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Abhängigkeitsbeziehungen (510, 550, 512, 514, 516, 518) zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der Arbeitsstellung (S)
als eine Pedalkennline in einem Speicher abgelegt sind, wobei in der Pedalkennlinie Werte von Leistungsanforderungen Werten von Pedalstellungen zugeordnet sind, oder dass die Abhängigkeitsbeziehungen (510, 550, 512, 514, 516, 518) zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der Arbeitsstellung (S) als ein Kennfeld in einem Speicher abgelegt sind, wobei in dem Kennfeld Werte von Leistungsanforderungen Werten von Pedalstellungen zugeordnet sind,
oder dass die Abhängigkeitsbeziehungen (510, 550, 512, 514, 516, 518) zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der Arbeitsstellung (S) als ein oder mehrere funktionale Zusammenhänge in einem Speicher abgelegt sind, wobei sich aus dem funktionalen Zusammenhang bzw. aus den funktionalen Zusammenhängen aus dem Wert einer Pedalstellung ein Wert für die Leistungsanforderung berechnen lässt.
10. Leistungssteuerungsanordnung für einen Motor (910), insbesondere für einen Motor (910) eines Kraftfahrzeugs (900), auf der ein Verfahren nach einem der
vorhergehenden Ansprüche durchgeführt wird,
die Leistungssteuerungsanordnung umfassend:
~ ein zwischen einer Ausgangsstellung (A) und einer Endstellung (E) bewegliches Fahrpedal (100),
~ einen Sensor (200) zur Erfassung einer Arbeitsstellung (S) des Fahrpedals (100), ~ eine Steuerungseinheit (500) zur Ermittlung der Leistungsanforderung (PS) an den Motor (910),
wobei die Steuerungseinheit (500) zur Ermittlung der Leistungsanforderung (PS) eine erste Abhängigkeitsbeziehung (510) zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der Arbeitsstellung (S) oder eine weitere Abhängigkeitsbeziehung (550) zwischen der Leistungsanforderung (PS) und der Arbeitsstellung (S) verwendet.
1 1 . Computerprogrammprodukt, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchführt.
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