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Dokumentenidentifikation DE10061432B4 26.04.2007
Titel Verfahren zur Drehmomenteinstellung beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges mittels einer zeitlichen Sollwertüberhöhung
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Gröne, Michael, Dipl.-Ing. (FH), 73342 Bad Ditzenbach, DE;
Weckenmann, Hartmut, Dipl.-Ing., 70619 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 09.12.2000
DE-Aktenzeichen 10061432
Offenlegungstag 13.06.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse F02D 45/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehmomenteinstellung beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs.

Aus der nachveröffentlichten DE 100 42 638 A1 ist ein SteuerRegelsystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, das die folgenden Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist:

Ein Verfahren zur Drehmomenteinstellung beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrer-Vorgabemoment zeitlich dynamisch überhöht und der Erhöhungsanteil dann bei Annäherung des Drehmoment-Istwerts an das Fahrer-Vorgabemoment entsprechend bis zum Erhöhungsanteil Null reduziert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, durch das auch im unteren und mittleren Lastbereich bei kleinen Fahrpedalzustellungen eine verbesserte Agilität des Kraftfahrzeugs erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Fahrer-Vorgabemoment zeitlich dynamisch überhöht, so dass sich der Drehmoment-Istwert schneller dem Sollwert annähert, was der Fahrer als Verbesserung der Agilität erfährt. Die anschließende Reduzierung des Erhöhungsanteils bei Annäherung des Drehmoment-Istwerts an das Fahrer-Vorgabemoment bis zum Erhöhungsanteil Null bewirkt eine sanfte Annäherung an den Sollwert und verhindert ein überschwingendes Motormoment.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Die Reduzierung des Erhöhungsanteils erfolgt in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit der Differenz zwischen Drehmoment-Istwert und Fahrer-Vorgabemoment, so dass der Erhöhungsanteil automatisch zu Null wird, wenn diese Differenz zu Null wird.

Der Erhöhungsanteil wird zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Multiplikationsfaktors gebildet, insbesondere eines parameterabhängigen Multiplikationsfaktors. Derartige Parameter sind beispielsweise die jeweilige Gangstufe des Getriebes und/oder die Ansaugtemperatur und/oder die Motordrehzahl und/oder ein Umweltkorrekturfaktor und/oder der jeweilige Fahrzeugtyp. Die Vorgabe kann dann zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Kennfelds erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Differenzwert zwischen Drehmoment-Istwert und Fahrer-Vorgabemoment mit dem Multiplikationsfaktor beaufschlagt, und der so erhaltene Wert wird dem Fahrer-Vorgabemoment zur Erzielung eines überhöhten Fahrer-Vorgabemoments zugefügt. Hierdurch wird erreicht, dass sich der Erhöhungsanteil proportional mit dem Differenzwert verringert und so zu einer sanften Rückführung auf das Fahrer-Vorgabemoment bzw. -Sollmoment führt.

Die Überhöhung wird zweckmäßigerweise auf den Zeitraum begrenzt, während dem das tatsächliche Motormoment kleiner als das Fahrer-Vorgabemoment ist. Die Drehmomentüberhöhung wird in vorteilhafter Weise unterhalb einer vorgebbaren Geschwindigkeit ausgeschaltet, um beispielsweise für Ein- und Ausparkvorgänge das im Übrigen erwünschte agilere und dynamischere Ansprechverhalten zu beseitigen.

Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich in besonderer Weise ein Mikrocomputer, der beispielsweise der ohnehin vorhandene Mikrocomputer in der zentralen Fahrzeugelektronik sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das durch den Fahrer über ein Fahrpedal 10 vorgegebene Fahrer-Vorgabemoment mF, das das vom Fahrer vorgegebene Sollmoment darstellt, wird zusammen mit dem Drehmoment-Istwert mist einer Differenzbildungsstufe 11 zugeführt, durch die ein Differenzmoment md = mF – mist gebildet wird. Das Differenzmoment md wird einer Multiplizierstufe 12 zugeführt und dort mit einem Multiplikationsfaktor fh multipliziert, so dass ausgangsseitig ein überhöhtes Differenzmoment mfh gebildet wird. Der Multiplikationsfaktor fh wird in einer Kennfeldstufe 13 in Abhängigkeit der jeweiligen Gangstufe g der Temperatur t der Brennkraftmaschine, der Motordrehzahl n und eines Umweltkorrekturfaktors k gebildet. Der Umweltkorrekturfaktor k wird beispielsweise in Abhängigkeit des Umgebungsdrucks und der Ansauglufttemperatur gebildet.

Selbstverständlich können diese Parameter auch nur teilweise zur kennfeldabhängigen Bildung des Multiplikationsfaktors eingesetzt werden oder aber es können noch weitere Parameter berücksichtigt werden. Beispielsweise können auch Einstellmittel zur Anpassung an verschiedene Fahrzeug- und Brennkraftmaschinentypen vorgesehen sein, durch die entweder der Multiplikationsfaktor fh direkt beeinflusst wird oder die eine Umschaltung zwischen verschiedenen Kennfeldern bewirken.

In einer Addierstufe 14 wird dem Fahrer-Vorgabemoment mF das so gebildete überhöhte Differenzmoment mfh zuaddiert, so dass ein überhöhtes Fahrer-Vorgabemoment mfv gebildet wird. Dieses wird zur alternativen Vorgabe eines resultierenden Vorgabemoments mres zusammen mit dem Fahrer-Vorgabemoment mF einer Umschaltstufe 15 zugeführt. Die Umschaltung der Umschaltstufe 15 wird durch eine Vergleichsstufe 16 bewirkt, in der das Fahrer-Vorgabemoment mF mit dem Drehmoment-Istwert mist verglichen wird. Nur wenn der Drehmoment-Istwert mist kleiner als das Fahrer-Vorgabemoment mF ist, erfolgt eine Umschaltung auf das überhöhte Fahrer-Vorgabemoment mfv, d.h., nur unter dieser Bedingung wird dieses als resultierendes Vorgabemoment mres zur Bildung des tatsächlichen Motormoments als Sollwert vorgegeben.

Wenn der Fahrer das Fahrpedal 10 niederdrückt, um das Motormoment zu erhöhen, also um das Fahrzeug zu beschleunigen, so wird das Fahrer-Vorgabemoment mF sprunghaft größer als der Drehmoment-Istwert mist, so dass die Umschaltstufe 15 in die nicht dargestellte zweite Schaltstellung gelangt. Das somit auftretende Differenzmoment md wird nun mit dem parameterabhängigen Multiplikationsfaktor fh multipliziert und das dadurch überhöhte Differenzmoment mfh wird zur Bildung eines überhöhten Fahrer-Vorgabemoments mfv dem Fahrer-Vorgabemoment zugefügt. Das resultierende Vorgabemoment mres, das dem überhöhten Fahrer-Vorgabemoment mfv entspricht, übersteigt somit sprungartig das Fahrer-Vorgabemoment, so dass das tatsächliche Motormoment sich wesentlich schneller dem Drehmoment-Istwert annähert, als dies ohne die Überhöhung der Fall wäre. Infolge dieses Anstiegs des Drehmoment-Istwerts mist verringert sich zunehmend das Differenzmoment md und damit das überhöhte Differenzmoment mfh und damit das überhöhte Fahrer-Vorgabemoment mfv entsprechend bzw. proportional. Wird das Differenzmoment md zu Null, so wird auch das überhöhte Differenzmoment mfh zu Null, was wiederum zur Folge hat, dass das überhöhte Fahrer-Vorgabemoment mfv jetzt dem Fahrer-Vorgabemoment mF entspricht. Die Umschaltstufe 15 schaltet jetzt wieder in den ursprünglichen dargestellten Schaltzustand um. Die Drehmoment-Überhöhung wirkt also nur solange, bis das tatsächliche Motormoment dem Fahrer-Vorgabemoment entspricht.

Die einzelnen Stufen der als Ausführungsbeispiel dargestellten Schaltung können selbstverständlich und zweckmäßigerweise durch einen Mikrorechner realisiert werden, und liegen beispielsweise als zusätzliche Funktionen im ohnehin vorhandenen Mikrorechner einer zentralen Motorelektronik vor, wobei auch selbstverständlich ein separater Mikrorechner vorgesehen sein kann. Dabei können auch noch zusätzliche Funktionen realisiert werden. Beispielsweise kann auf Wunsch die Wirkung der beschriebenen Drehmoment-Überhöhung unterdrückt bzw. abgeschaltet werden, wenn automatische Steuerfunktionen aktiviert sind, zum Beispiel eine Geschwindigkeitsregelung (Tempomat), eine Fahrstabilitäts-Kontrolleinrichtung, eine Geschwindigkeitsbegrenzung oder dergleichen. Weiterhin ist eine Deaktivierung beispielsweise unterhalb einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit möglich, um das Ein- und Ausparken zu erleichtern. Diese Maßnahmen können beispielsweise zusätzlich zur Vergleichsstufe 16 auf die Umschaltstufe 15 einwirken und bei entsprechend aktivierten Funktionen, die sie in der dargestellten Schaltstellung halten.


Anspruch[de]
Verfahren zur Drehmomenteinstellung beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei kleiner Motormomentenänderung im unteren bis mittleren Lastbereich, wobei das Fahrer-Vorgabemoment (mF) zeitlich dynamisch überhöht und der Erhöhungsanteil (mfh) dann bei Annäherung des Drehmoment-Istwerts (mist) an das Fahrer-Vorgabemoment (mF) entsprechend bis zum Erhöhungsanteil Null reduziert wird, wobei der Erhöhungsanteil (mfh) mit Hilfe eines Multiplikationsfaktors (fh) gebildet wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikationsfaktor (fh) parameterabhängig ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikationsfaktor (fh) in Abhängigkeit der jeweiligen Gangstufe (g) und/oder Ansaugtemperatur (t) und/oder Motordrehzahl (n) und/oder eines Umweltkorrekturfaktors (k) und/oder des Fahrzeugtyps gebildet wird, insbesondere mit Hilfe eines Kennfelds (13). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzwert (md) zwischen Drehmoment-Istwert (mist) und Fahrer-Vorgabemoment (mF) mit dem Multiplikationsfaktor (fh) beaufschlagt wird und der so erhaltene Wert (mfh) dem Fahrer-Vorgabemoment (mF) zur Erzielung eines überhöhten Fahrer-Vorgabemoments (mfv) zugefügt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhöhung auf den Zeitraum begrenzt wird, während dem das tatsächliche Motormoment (mist) kleiner als das Fahrer-Vorgabemoment (mF) ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Überhöhung unterhalb einer vorgebbaren Geschwindigkeit ausgeschaltet oder deaktiviert wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es durch einen Mikrocomputer ausgeführt wird.






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