EP3224105A1 - Verfahren zur erkennung eines längsruckelns eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Verfahren zur erkennung eines längsruckelns eines kraftfahrzeuges

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Publication number
EP3224105A1
EP3224105A1 EP15797915.4A EP15797915A EP3224105A1 EP 3224105 A1 EP3224105 A1 EP 3224105A1 EP 15797915 A EP15797915 A EP 15797915A EP 3224105 A1 EP3224105 A1 EP 3224105A1
Authority
EP
European Patent Office
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wheel
wheel speed
speed
driven wheel
cylinder deactivation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15797915.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Leonhard Lang
Sönke Jess
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP3224105A1 publication Critical patent/EP3224105A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/107—Longitudinal acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P3/80—Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using auto-correlation or cross-correlation detection means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
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    • B60W2030/206—Reducing vibrations in the driveline related or induced by the engine
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    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/28—Wheel speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a L jossruckelns a motor vehicle, with the features of the preamble of claim 1.
  • the diagnostic system now has an uneven road detector for determining a
  • Wheel speeds measured from all four wheels with wheel speed sensors. Based on signals from the wheel speed sensors, the unevenness of the
  • the wheel speed changes are now determined in order to determine a longitudinal jolt of the motor vehicle and thus an average unevenness of the road surface.
  • This changing wheel speed is first fed to a high pass filter to provide a slowly varying component of the
  • the high pass filter can use a cutoff frequency of 2 Hz.
  • the output signal values of the high-pass filter are then squared and averaged with another filter over a certain time interval, so that an uneven road surface level is generated. When the rough road average level exceeds a threshold, the misfire monitoring error output is turned off.
  • a cylinder deactivation can be used, which could cause a vibration excitation in the drive train and thus also contribute to Leksruckeln of the motor vehicle.
  • At least one cam element of the at least two cam elements has a cam track with a valve lift and a cam track with a zero lift for a cylinder deactivation.
  • At least one cylinder of the internal combustion engine is switched off while at least one other cylinder of the internal combustion engine continues to be fired.
  • a control or regulating unit is provided in order to operate the at least one cam element with the zero stroke and the at least one other cam element with one of the valve strokes, which is associated with a smaller power in at least one shutdown operating state.
  • the generic method is not yet optimally formed. Although the generic method is suitable for a longitudinal jerking of the motor vehicle due to
  • the invention is therefore based on the object to design the generic method in such a way and further, so that the detection of L jossruckelns is improved.
  • This object of the invention is based is achieved by a method for detecting a L jossruckelns a motor vehicle, with the features of claim 1.
  • Variation of the wheel speed of the non-driven wheel compared to detect a longitudinal jerking due to a vibration excitation in the drive train.
  • the vibration excitation can occur in particular in part-load operation in a cylinder deactivation.
  • the variations in the wheel speed of the driven wheels and the non-driven wheels due to uneven road surfaces are similar because the unevenness acts on both the driven wheels and the non-driven wheels. If longitudinal jerking occurs due to cylinder deactivation in part load operation, then the change in the wheel speed of the driven wheels is greater than the change in the wheel speed of the non-driven wheels.
  • the change in the wheel speed of the non-driven wheels is essentially due to the nature of the
  • the change in the wheel speed of the driven wheels is due to the nature of the road surface and in addition to the other caused by vibration excitations of the drive train, such vibration excitations may occur in a cylinder deactivation in partial load operation.
  • the change in the wheel speed of the driven wheel can now be used as a measure of the longitudinal acceleration and thus as a measure of the longitudinal jerking.
  • the changes can be described in particular by a respective scattering measure of the two wheel speeds to be compared.
  • the two scattering measures are compared. If the difference in the spreads exceeds a limit and a cylinder deactivation has occurred, longitudinal jerking due to cylinder deactivation is detected.
  • a measure of variance for example, a variance can be used.
  • the deviations of the wheel speeds from a mean wheel speed for temporally successive measuring points are determined and squared. The squared
  • Time interval in which the change is considered may be used as the scattering measure.
  • a standard deviation, the mean absolute deviation or the like may be used as the scattering measure.
  • minimum permissible engine speed is adapted.
  • the driveline vibration excitations increase with decreasing engine speed. Therefore, preferably, when longitudinal jerking has been detected due to cylinder deactivation, the minimum engine speed is increased to avoid the droop due to cylinder deactivation. Therefore, the minimum allowable engine speed is set and, if necessary, adapted for the release of the cylinder deactivation.
  • the minimum allowable engine speed may be increased accordingly when longitudinal jerking has been detected by comparing the variance of the wheel speeds of the driven and non-driven wheels. This can help prevent false minimum
  • Engine speeds are adapted.
  • the minimum engine speed may depend on other parameters.
  • One of the other parameters may be the temperature in particular.
  • Different gear ratios are preferably different, to release the
  • Cylinder deactivation assigned to minimum permissible engine speeds.
  • the occurrence of the vibration excitations may depend on the engaged gear. Due to the different minimum permissible engine speeds for releasing the
  • the aforementioned method is implemented in particular in an engine control unit.
  • the method can be implemented by software. As a result, no new or additional components are necessary and therefore no additional material costs associated.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a squared deviation of a
  • 2 shows a schematic diagram of a squared deviation of a measured wheel speed from a mean wheel speed of a driven wheel plotted over a plurality of measuring points once when driving over paving stone and once when driving over a level path.
  • a longitudinal jolt of the motor vehicle may occur due to an uneven road surface and / or due to occurring in the drive train vibration excitations.
  • a cylinder deactivation can take place.
  • the motor vehicle may have an internal combustion engine with four cylinders.
  • the internal combustion engine has more than four cylinders, for example six cylinders or eight cylinders or less than four cylinders.
  • half of the cylinders are switched off, a uniform ignition sequence is ensured in particular. It doubles the ignition distances and on the motor vehicle, in particular on the drive train act other vibrational excitations. This can especially in transversely mounted engines for vehicle vibration in the longitudinal direction - the so-called
  • the wheel speeds of at least one driven wheel and at least one non-driven wheel of the motor vehicle are detected.
  • the motor vehicle preferably has a plurality of rotational speed sensors which are assigned to the corresponding driven or non-driven wheels.
  • the signals of the rotational speed sensors are also used for example by an antilock braking system and are suitable to provide corresponding information about the wheel speeds.
  • the wheel speeds are determined for several chronologically consecutive measuring points. It is conceivable that the wheel speeds are recorded every 8 milliseconds.
  • a change in the wheel speed, preferably a fluctuation of the wheel speed about a wheel speed mean value, is then determined in a subsequent method section.
  • the measured curves 1 to 4 represent the squared deviation of the detected wheel speed from a mean wheel speed over time.
  • two measuring curves 1, 2 are shown, which are assigned to a driven wheel.
  • the measured curves 3 and 4 in FIG. 2 relate to measurements of the rotational speed sensor on a non-driven wheel.
  • the measuring curves 1, 3 have been recorded for several measuring points here for about 35,000 measuring points during a journey at 37 km / h over paving stone, wherein a third gear is engaged.
  • Traces 2, 4 have been taken during a 46 km / h ride over a normal, level track with a sixth gear engaged and longitudinal jerking due to cylinder deactivation.
  • the road surface is smoother than when driving over the paving stones.
  • the measured curve 2 (see Fig. 1) now has correspondingly greater values than the measuring curve 4 (cf. Fig. 2).
  • the comparison of the measured curves can be achieved by a formation of the variance, ie by an averaging of the represented square Deviations occur.
  • the variance associated with the measurement curve 2 is correspondingly greater than the variance associated with the measurement curve 4.
  • a scattering measure in particular the variance of the wheel speed of the driven and non-driven wheels, a longitudinal jolting of the motor vehicle can be detected.
  • a scattering measure is preferably used.
  • variance can be calculated a variance.
  • a standard deviation can be used as the scatter measure.
  • the variance in each case a wheel speed average is formed in each case in a corresponding time interval, the variance, namely the sum of the squared deviations of the measured wheel speeds from the wheel speed average divided by the number of measuring points, being calculated.
  • the minimum engine speed is adapted to enable the cylinder deactivation, in particular it is increased.
  • the vibration excitation and the longitudinal jerking can be reduced.
  • this information is used to adapt the minimum allowable engine speed for the cylinder shutdown.
  • Measurement curve (paving stone, driven wheel) Measurement curve (normal route, driven wheel) Measurement curve (paving stone, non-driven wheel) Measurement curve (normal route, non-driven wheel)

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges, wobei eine Radgeschwindigkeit eines angetriebenen Rades und eine Radgeschwindigkeit eines nicht angetriebenen Rades erfasst wird, wobei aufgrund einer Veränderung der gemessenen Radgeschwindigkeit das Längsruckeln des Kraftfahrzeuges detektiert wird. Die Erkennung des Längsruckelns ist dadurch verbessert, dass eine Veränderung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades mit der Veränderung der Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades verglichen wird, um ein Längsruckeln aufgrund einer Schwingungsanregung im Antriebsstrang zu detektieren.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Erkennung eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Aus der gattungsbildenden DE 10 2007 054 082 A1 ist ein Verfahren zur Erkennung eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges bekannt. Das Kraftfahrzeug weist ein Diagnosesystem auf, wobei mit dem Diagnosesystem unter anderem Fehlzündungen überwacht werden. Wenn nun die Straßenoberfläche derart uneben ist, so dass ein starkes Längsruckeln des
Kraftfahrzeuges auftritt, so kann die Fehlzündungsüberwachung fehlerhafte Signale liefern. Das Diagnosesystem weist nun einen Unebene-Straße-Detektor zum Bestimmen eines
Durchschnittniveaus der Unebenheit der Straßenoberfläche auf. Es werden die
Radgeschwindigkeiten von allen vier Rädern mit Radgeschwindigkeitssensoren gemessen. Auf Basis von Signalen der Radgeschwindigkeitssensoren wird die Unebenheit der
Straßenoberfläche ermittelt. Es werden nun die Radgeschwindigkeitsveränderungen ermittelt, um ein Längsruckeln des Kraftfahrzeuges und damit eine Durchschnittsunebenheit der Straßenoberfläche zu bestimmen. Diese sich ändernde Radgeschwindigkeit wird zunächst einem Hochpassfilter zugeführt, um eine sich langsam ändernde Komponente der
Radgeschwindigkeitssignale zu entfernen, welche nicht die Radgeschwindigkeitsveränderung in Folge von Unebenheiten in der Straßenoberfläche wiedergibt. Der Hochpassfilter kann eine Grenzfrequenz von 2 Hz verwenden. Die ausgegebenen Signalwerte des Hochpassfilters werden danach quadriert und mit einem weiteren Filter über ein bestimmtes Zeitintervall gemittelt, so dass ein Straßenunebenheitsdurchschnittsniveau erzeugt wird. Wenn das Straßenunebenheitsdurchschnittsniveau einen Grenzwert überschreitet, wird die Fehlerausgabe der Fehlzündungsüberwachung abgeschaltet.
Zum Erreichen von Kraftstoffverbrauchszielen in Kraftfahrzeugen kann beispielsweise eine Zylinderabschaltung verwendet werden, welche eine Schwingungsanregung im Antriebsstrang hervorrufen könnte und damit ebenfalls zum Längsruckeln des Kraftfahrzeuges beitragen kann. Aus der DE 10 2012 004 419 A1 ist eine Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung mit zumindest einer Nockenwelle bekannt. Die Nockenwelle weist zumindest zwei axial
verschiebbar angeordnete Nockenelemente auf. Zumindest ein Nockenelement der zumindest zwei Nockenelemente weist eine Nockenspur mit einem Ventilhub und eine Nockenspur mit einem Nullhub für eine Zylinderabschaltung auf. Während der Zylinderabschaltung wird zumindest ein Zylinder der Brennkraftmaschine abgeschaltet, während zumindest ein anderer Zylinder der Brennkraftmaschine weiter befeuert wird. Es ist eine Steuer- oder Regeleinheit vorgesehen, um in zumindest einem Abschaltungs-Betriebszustand das zumindest eine Nockenelement mit dem Nullhub und das zumindest eine andere Nockenelement mit einem der Ventilhübe zu betreiben, dem eine kleinere Leistung zugeordnet ist.
Das gattungsbildende Verfahren ist noch nicht optimal ausgebildet. Das gattungsbildende Verfahren ist zwar dazu geeignet, ein Längsruckeln des Kraftfahrzeuges aufgrund von
Straßenunebenheiten festzustellen, es besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Längsruckeln auch aufgrund anderer Einflüsse entsteht. Ferner ist das gattungsbildende Verfahren nicht dazu geeignet, ein Längsruckeln des Kraftfahrzeuges zu vermeiden oder zu vermindern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsbildende Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass die Erkennung des Längsruckelns verbessert ist.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun durch ein Verfahren zur Erkennung eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Es wird eine Veränderung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades mit der
Veränderung der Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades verglichen, um ein Längsruckeln aufgrund einer Schwingungsanregung im Antriebstrang zu detektieren. Die Schwingungsanregung kann insbesondere im Teillastbetrieb bei einer Zylinderabschaltung auftreten. Die Veränderung der Radgeschwindigkeit der angetriebenen Räder und der nicht angetriebenen Räder aufgrund von Straßenunebenheiten sind ähnlich, da die Unebenheiten sowohl auf die angetriebenen Räder als auch auf die nicht angetriebenen Räder wirken. Wenn ein Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung im Teillastbetrieb erfolgt, dann ist die Veränderung der Radgeschwindigkeit der angetriebenen Räder größer als die Veränderung der Radgeschwindigkeit der nicht angetriebenen Räder. Die Veränderung der Radgeschwindigkeit der nicht angetriebenen Räder wird im Wesentlichen durch die Beschaffenheit der
Straßenoberfläche bedingt. Die Veränderung der Radgeschwindigkeit der angetriebenen Räder wird zum einen durch die Beschaffenheit der Straßenoberfläche und zusätzlich zum anderen durch Schwingungsanregungen des Antriebsstrangs bedingt, wobei solche Schwingungsanregungen bei einer Zylinderabschaltung im Teillastbetrieb auftreten können. Die Veränderung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades kann nun als Maß für die Längsbeschleunigung und damit als Maß für das Längsruckeln verwendet werden.
Die Veränderungen können insbesondere durch je ein Streuungsmaß der beiden zu vergleichenden Radgeschwindigkeiten beschrieben werden. Die beiden Streuungsmaße werden verglichen. Wenn die Differenz der Streuungsmaße einen Grenzwert übersteigt und eine Zylinderabschaltung erfolgt ist, wird ein Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung erkannt. Als Streuungsmaß kann beispielsweise eine Varianz verwendet werden. Hierzu werden die Abweichungen der Radgeschwindigkeiten von einer mittleren Radgeschwindigkeit für zeitlich aufeinanderfolgende Messpunkte bestimmt und quadriert. Die quadrierten
Abweichungen werden über eine bestimmte Anzahl von Messpunkten summiert und durch die Anzahl der Messwerte geteilt. Die Anzahl der Messpunkte hängt von der Länge des
Zeitintervalls ab, in dem die Veränderung betrachtet wird. Alternativ kann als Streuungsmaß eine Standardabweichung, die mittlere absolute Abweichung oder dgl. verwendet werden.
Ferner ist es denkbar, anstatt eines Streuungsmaßes eine Korrelation zwischen der
Radgeschwindigkeit des angetriebenen und der Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades zu bilden, um die Veränderungen der Radgeschwindigkeiten zu vergleichen.
Wenn die aktuelle Motordrehzahl unterhalb einer minimalen Motordrehzahl liegt erfolgt keine Freigabe zur Zylinderabschaltung. Wenn eine Zylinderabschaltung erfolgt ist und ein
Längsruckeln aufgrund der Zylinderabschaltung detektiert worden ist, wird in bevorzugter Ausgestaltung im Motorsteuergerät eine zur Freigabe der Zylinderabschaltung minimale, zulässige Motordrehzahl adaptiert. Die Schwingungsanregungen des Antriebsstrangs nehmen mit abnehmender Motordrehzahl zu. Daher wird vorzugsweise, wenn ein Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung detektiert worden ist, die minimale Motordrehzahl erhöht, um das Längsruckeln aufgrund der Zylinderabschaltung zu vermeiden bzw. zu reduzieren. Daher wird für die Freigabe der Zylinderabschaltung die minimal zulässige Motordrehzahl festgelegt und gegebenenfalls adaptiert. Die minimale, zulässige Motordrehzahl kann entsprechend erhöht werden, wenn ein Längsruckeln durch den Vergleich der Streuungsmaße bzw. Varianzen der Radgeschwindigkeiten der angetriebenen und der nicht angetriebenen Räder erkannt worden ist. Dadurch kann vermieden werden, dass falsche minimale
Motordrehzahlen adaptiert werden. Die minimale Motordrehzahl kann von weiteren Parametern abhängen. Einer der weiteren Parameter kann insbesondere die Temperatur sein. Unterschiedlichen Gangstufen sind vorzugsweise unterschiedliche, zur Freigabe der
Zylinderabschaltung minimale, zulässige Motordrehzahlen zugeordnet. Das Auftreten der Schwingungsanregungen kann von der eingelegten Gangstufe abhängen. Durch die unterschiedlichen minimalen, zulässigen Motordrehzahlen zur Freigabe der
Zylinderabschaltung ist das Längsruckeln aufgrund der Zylinderabschaltung vermeidbar und es sind Verbrauchsvorteile durch die Zylinderabschaltung erzielbar.
Es ist denkbar, dass die Hälfte der Zylinder abgeschaltet wird, um eine gleichmäßige Zündfolge zu gewährleisten. Hierdurch verdoppelt sich der Zündabstand und auf das Fahrzeug wirkt eine andere Schwingungsanregung. Das könnte insbesondere bei quer eingebauten Motoren zu Fahrzeugschwingungen in Längsrichtung, dem sogenannten Längsruckeln führen, wobei das Längsruckeln jedoch durch das vorgestellte Verfahren erkennbar ist und durch Adaptieren der minimalen Motordrehzahl vermieden werden kann. Wird nicht die Hälfte, sondern ein anderer Teil der Zylinder abgeschaltet, ergibt sich eine unregelmäßige Zündfolge, die
schwingungstechnisch schwieriger zu beherrschen sein kann.
Das eingangs genannte Verfahren ist insbesondere in einem Motorsteuergerät implementiert. Das Verfahren ist durch eine Software realisierbar. Hierdurch sind keine neuen oder zusätzlichen Bauteile notwendig und damit keine zusätzlichen Materialkosten verbunden.
Die eingangs genannten Nachteile sind vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 in einem schematischen Diagramm eine quadrierte Abweichung einer
gemessenen Radgeschwindigkeit von einer mittleren Radgeschwindigkeit eines angetriebenen Rades aufgetragen über eine Vielzahl von Messpunkten, einmal beim Fahren über Pflasterstein und einmal beim Fahren über eine ebene Strecke, wobei ein durch eine Zylinderabschaltung hervorgerufenes Längsruckeln auftritt, und Fig. 2 in einem schematischen Diagramm eine quadrierte Abweichung einer gemessenen Radgeschwindigkeit von einer mittleren Radgeschwindigkeit eines angetriebenen Rades aufgetragen über eine Vielzahl von Messpunkten einmal beim Fahren über Pflasterstein und einmal beim Fahren über eine ebene Strecke.
Anhand der Fig. 1 und 2 darf im Folgenden ein Verfahren zur Erkennung eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges beschrieben werden. Ein Längsruckeln des Kraftfahrzeuges kann aufgrund einer unebenen Straßenoberfläche und/oder aufgrund von im Antriebsstrang auftretenden Schwingungsanregungen auftreten.
Zum Erreichen von Kraftstoffverbrauchszielen kann eine Zylinderabschaltung erfolgen.
Vorzugsweise wird die Hälfte der Zylinder abgeschaltet. In bevorzugter Ausgestaltung des Kraftfahrzeuges kann das Kraftfahrzeug eine Brennkraftmaschine mit vier Zylindern aufweisen. Es ist jedoch denkbar, dass die Brennkraftmaschine mehr als vier Zylinder, beispielsweise sechs Zylinder oder acht Zylinder oder weniger als vier Zylinder aufweist. Wenn die Hälfte der Zylinder abgeschaltet wird, wird insbesondere eine gleichmäßige Zündfolge gewährleistet. Es verdoppeln sich dabei die Zündabstände und auf das Kraftfahrzeug, insbesondere auf den Antriebsstrang wirken andere Schwingungsanregungen. Dies kann insbesondere bei quer eingebauten Motoren zur Fahrzeugschwingung in Längsrichtung - dem sogenannten
Längsruckeln - führen. Wird nur ein Teil der Zylinder abgeschaltet, ergibt sich eine
unregelmäßige Zündfolge, die schwingungstechnisch schwierig zu beherrschen sein kann.
Die Anregung und damit das Längsruckeln nimmt insbesondere mit abnehmender
Motordrehzahl zu. Daher existiert vorzugsweise für die Freigabe der Zylinderabschaltung in Abhängigkeit von der eingelegten Gangstufe eine minimal zulässige Motordrehzahl. Durch ein ungünstiges Zusammentreffen der Toleranzen von beteiligten Bauteilen könnte es bei zu niedrigen Drehzahlen des Verbrennungsmotors zum Längsruckeln einzelner Kraftfahrzeuge kommen.
Es werden zunächst die Radgeschwindigkeiten mindestens eines angetriebenen Rades und mindestens eines nicht angetriebenen Rades des Kraftfahrzeugs erfasst. Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise mehrere Drehzahlsensoren auf, die den entsprechenden angetriebenen oder nicht angetriebenen Rädern zugeordnet sind. Die Signale der Drehzahlsensoren werden beispielsweise auch von einem Antiblockiersystem verwendet und sind geeignet entsprechende Informationen über die Radgeschwindigkeiten zu liefern. Die Radgeschwindigkeiten werden für mehrere zeitlich aufeinander folgende Messpunkte ermittelt. Es ist denkbar, dass die Radgeschwindigkeiten alle 8 Millisekunden aufgezeichnet werden. Es wird nun in einem darauf folgenden Verfahrensabschnitt eine Veränderung der Radgeschwindigkeit, vorzugsweise eine Schwankung der Radgeschwindigkeit um einen Radgeschwindigkeitsmittelwert ermittelt.
Die Messkurven 1 bis 4 stellen die quadrierte Abweichung der erfassten Radgeschwindigkeit von einer mittleren Radgeschwindigkeit über der Zeit dar. In Fig. 1 sind zwei Messkurven 1 , 2 dargestellt, die einem angetriebenen Rad zugeordnet sind. Die Messkurven 3 und 4 in Fig. 2 betreffen dabei Messungen des Drehzahlsensors an einem nicht angetriebenen Rad.
Die Messkurven 1 , 3 sind für mehrere Messpunkte hier für ca. 35.000 Messpunkte bei einer Fahrt mit 37 km/h über Pflasterstein aufgenommen worden, wobei eine dritte Gangstufe eingelegt ist.
Die Messkurven 2, 4 sind bei einer Fahrt mit 46 km/h über eine normale, ebene Strecke aufgenommen worden, wobei eine sechste Gangstufe eingelegt ist und ein Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung aufgetreten ist. Die Straßenoberfläche ist hierbei glatter als bei der Fahrt über die Pflastersteine.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass eine Veränderung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades mit der Veränderung der Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades verglichen wird, um ein Längsruckeln aufgrund einer
Schwingungsanregung im Antriebsstrang zu detektieren.
Wie aus dem Vergleich der Messkurven 1 und 3 ersichtlich ist, treten vergleichbare
Veränderungen der Radgeschwindigkeit bei einer Fahrt über eine unebene Strecke, beispielsweise eine Strecke mit Pflastersteinen sowohl an den angetriebenen Rädern als auch an den nicht angetriebenen Rädern auf.
Ein Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung lässt sich nun insbesondere dadurch erkennen, dass die Veränderung der Radgeschwindigkeit am angetriebenen Rad größer ist als am nicht angetriebenen Rad. Die Messkurve 2 (vgl. Fig.1 ) weist nun entsprechend größere Werte als die Messkurve 4 (vgl. Fig. 2) auf. Der Vergleich der Messkurven kann durch eine Bildung der Varianz, d.h. kann durch eine Mittelwertbildung der dargestellten quadratischen Abweichungen erfolgen. Die der Messkurve 2 zugeordnete Varianz ist entsprechend größer als die der Messkurve 4 zugeordnete Varianz.
Es hat sich nun herausgestellt, dass die Veränderung der Radgeschwindigkeit um den Radgeschwindigkeitsmittelwert mit der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges zunimmt. Somit kann anhand eines Streuungsmaßes insbesondere der Varianz der Radgeschwindigkeit der angetriebenen und nicht angetriebenen Räder ein Längsruckeln des Kraftfahrzeuges erkannt werden. Um die Veränderung zu beschreiben, wird vorzugsweise ein Streuungsmaß verwendet. Als Streuungsmaß kann dabei eine Varianz berechnet werden. Alternativ kann eine Standardabweichung als Streuungsmaß verwendet werden. Zur Berechnung der Varianz wird insbesondere in einem entsprechenden Zeitintervall jeweils ein Radgeschwindigkeitsmittelwert gebildet, wobei die Varianz, nämlich die Summe der quadrierten Abweichungen der gemessenen Radgeschwindigkeiten von dem Radgeschwindigkeitsmittelwert geteilt durch die Anzahl der Messpunkte, berechnet wird.
Wenn nun mit dem beschriebenen Verfahren ein Längsruckeln erkannt worden ist, wird insbesondere die minimale Motordrehzahl zur Freigabe der Zylinderabschaltung angepasst, insbesondere erhöht. Hierdurch kann die Schwingungsanregung und das Längsruckeln reduziert werden. Somit ist eine Erkennung des Längsruckelns über Radsensoren möglich, wobei diese Informationen genutzt werden, um die minimal zulässige Motordrehzahl für die Zylinderabschaltung zu adaptieren.
Bezugszeichenliste
Messkurve (Pflasterstein, angetriebenes Rad) Messkurve (normale Strecke, angetriebenes Rad) Messkurve (Pflasterstein, nicht angetriebenes Rad) Messkurve (normale Strecke, nicht angetriebenes Rad)

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erkennen eines Längsruckelns eines Kraftfahrzeuges, wobei eine
Radgeschwindigkeit eines angetriebenen Rades und eine Radgeschwindigkeit eines nicht angetriebenen Rades erfasst wird, wobei aufgrund einer Veränderung der gemessenen Radgeschwindigkeit das Langsruckeln des Kraftfahrzeuges detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades mit der Veränderung der Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades verglichen wird, um ein Längsruckeln aufgrund einer Schwingungsanregung im Antriebsstrang zu detektieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Streuungsmaß der
Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades und ein Streuungsmaß der
Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades bestimmt wird, wobei die bestimmten Streuungsmaße miteinander verglichen werden, um das Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung zu detektieren.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Streuungsmaße eine Varianz der Radgeschwindigkeit des nicht angetriebenen Rades und eine Varianz der Radgeschwindigkeit des angetriebenen Rades bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Längsruckeln aufgrund einer Zylinderabschaltung erkannt wird, eine zur Freigabe der Zylinderabschaltung minimale, zulässige Motordrehzahl erhöht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten des
Längsruckelns aufgrund der Zylinderabschaltung eine Motordrehzahl gemessen wird, wobei die zur Freigabe der Zylinderabschaltung minimale, zulässige Motordrehzahl auf einen Wert oberhalb der gemessenen Motordrehzahl erhöht wird. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlichen Gangstufen unterschiedliche, zur Freigabe der Zylinderabschaltung minimale, zulässige Motordrehzahlen zugeordnet sind.
Motorsteuergerät zur Steuerung und/oder Regelung eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorsteuergerät zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche eingerichtet ist.
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