DE102005030534A1 - Method for start control of motor vehicle with automated clutch unit, comprises adjusting of clutch unit to reduced engine performance - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Anfahrens bei einem Kraftfahrzeug mit automatisierter Kupplung und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The The present invention relates to a method for controlling startup in a motor vehicle with automated clutch and a device to perform of the procedure.
Fahrzeuge mit Automatikgetriebe verwenden herkömmlicherweise einen hydrodynamischen Wandler, um während eines Anfahrvorgangs Drehmoment vom Motor auf das Getriebe zu übertragen. Der hydrodynamische Wandler umfasst ein an den Motor gekoppeltes Pumpenrad, dessen Drehung ein Hydraulikfluid in Bewegung versetzt, und ein Turbinenrad, das über das Hydraulikfluid angetrieben wird und seinerseits mit dem Getriebe verbunden ist. Das Pumpenrad ist auch dann drehbar, wenn das Turbinenrad noch nicht rotiert, allerdings nimmt das auf das stillstehende Turbinenrad übertragene Drehmoment mit zunehmender Drehzahl des Pumpenrades zu. Sobald das übertragene Drehmoment größer ist als ein zum Anfahren des Fahrzeugs benötigtes Antriebsmoment, setzt sich das Fahrzeug in Bewegung.vehicles with automatic transmission conventionally use a hydrodynamic converter, around during a start-up process to transmit torque from the engine to the transmission. Of the hydrodynamic converter comprises a pump wheel coupled to the motor, whose rotation causes a hydraulic fluid to move, and a Turbine wheel over the hydraulic fluid is driven and in turn with the transmission connected is. The impeller is also rotatable when the turbine wheel not yet rotated, but that takes on the stationary turbine wheel transferred Torque increases with increasing speed of the impeller. Once the transferred Torque is greater than a required for starting the vehicle drive torque sets the vehicle is moving.
Um bei einem Fahrzeug mit automatisierter Kupplung ein entsprechendes Anfahrverhalten zu simulieren, muss der beim hydrodynamischen Wandler durch dessen Konstruktion vorgegebene Zusammenhang zwischen Eingangsdrehzahl und übertragenem Drehmoment durch eine aktive Steuerung der Kupplung realisiert werden. Hierfür sind verschiedene Ansätze bekannt.Around in a vehicle with automated clutch a corresponding To simulate start-up behavior, the hydrodynamic converter must pass through its construction predetermined relationship between input speed and transmitted Torque can be realized by an active control of the clutch. Therefor are different approaches known.
Beim
momentenbasierten Ansatz ist ein von der Kupplung beim Anfahren
zu übertragendes
Drehmoment als Funktion der Motordrehzahl vorgegeben, und der Schließungsgrad
der Kupplung wird in Abhängigkeit
von der Drehzahl eingestellt, um dieses vorgegebene Drehmoment zu
realisieren. Eine solche Kennkurve, die das von der Kupplung zu übertragende
Moment als Funktion der Drehzahl angibt, ist in
Das
tatsächlich
vom Motor bereit gestellte Drehmoment ist eine Funktion der Fahrpedalstellung und
der Motordrehzahl.
Durch
unterschiedlich starkes Treten des Fahrpedals ist diese Anfahrdrehzahl
variierbar. Im in
Ein Problem resultiert aus der Tatsache, dass die Motormomentkurven nicht nur von der Fahrpedalstellung abhängig sind, sondern auch von Umgebungsbedingungen wie etwa Luftdruck und Lufttemperatur sowie von anderen Betriebsbedingungen des Motors, z.B., Kraftstoffqualität, Belastung durch zusätzliche Verbraucher wie etwa Lichtmaschine, Klimaanlage etc., die das für das Getriebe verfügbare Motormoment beeinflussen. Am Beispiel des Luftdrucks lässt sich sagen, dass je niedriger dieser ist (und je kleiner folglich die in einer Zylinderfüllung zur Energiegewinnung zur Verfügung stehende Verbrennungsluftmenge) umso niedriger ist auch das Motormoment für eine gegebene Drehzahl. Im Gebirge steht daher im Allgemeinen weniger Motormoment zur Verfügung als im flachen Tiefland. Je niedriger das Motormoment ist, umso kleiner ist auch die daraus resultierende Anfahrdrehzahl und das ihr entsprechende Kupplungsmoment. Dies führt dazu, dass ausgerechnet dort, wo die Wahrscheinlichkeit besonders hoch ist, zum Anfahren gegen eine Steigung ein besonders hohes Drehmoment zu benötigen, das tatsächlich zur Verfügung stehende Anfahrmoment besonders klein ist. Schwierigkeiten beim Anfahren am Berg sind die Folge. Dies gilt in entsprechender Weise für alle anderen die Fahrleistung reduzierenden Einflüsse.One Problem results from the fact that the engine torque curves depend not only on the accelerator pedal position, but also of Ambient conditions such as air pressure and air temperature as well from other operating conditions of the engine, e.g., fuel quality, load by additional Consumers such as alternator, air conditioning, etc., that for the transmission available engine torque influence. The example of the air pressure can be said that the lower this is (and the smaller, therefore, in a cylinder filling for energy to disposal standing combustion air quantity), the lower the engine torque for one given speed. In the mountains, therefore, is generally less Motor torque available as in the shallow lowlands. The lower the engine torque, the better smaller is also the resulting starting speed and the their corresponding clutch torque. This leads to the fact that just where the probability is particularly high, to start against a slope to require a particularly high torque, the indeed to disposal standing starting torque is particularly small. Difficulty starting up on the mountain are the result. This applies in a similar way to all others the driving performance reducing influences.
Eine andere bekannte Anfahrstrategie wird als drehzahlbasierte Steuerung bezeichnet. Hier ist eine Soll-Motordrehzahl als Funktion der Fahrpedalstellung vorgegeben, und eine Kupplungssteuervorrichtung versucht, diese Soll-Drehzahl durch Verändern des Kupplungsmoments zu realisieren. D.h., wenn eine momentan gemessene Motordrehzahl geringer als die einer gegenwärtigen Fahrpedalstellung entsprechende Soll-Drehzahl ist, wird die Kupplung geöffnet und das Kupplungsmoment reduziert, damit die Drehzahl auf den Sollwert anwachsen kann. Die Folge daraus ist, dass, wenn aufgrund einer großen Höhenlage das Motormoment verringert ist und die der Fahrpedalstellung entsprechende Soll-Drehzahl nicht mehr erreicht wird, die Kupplung soweit gelockert wird, bis die Soll-Drehzahl erreicht ist. Damit steht jedoch zum Anfahren noch weniger Kupplungsmoment zur Verfügung als bei der oben beschriebenen momentenbasierten Steuerung, so dass das Anfahren noch schwieriger wird.A Another known approach strategy is called speed-based control designated. Here is a target engine speed as a function of accelerator pedal position predetermined, and a clutch control device tries this Set speed by changing to realize the clutch torque. That is, when a currently measured Engine speed lower than that of a current accelerator pedal position corresponding Target speed is, the clutch is opened and the clutch torque reduced so that the speed can increase to the setpoint. The episode from this is that when due to a high altitude engine torque is reduced is and the accelerator pedal position corresponding target speed is not is achieved, the clutch is loosened until the Target speed is reached. However, this is still to start less clutch torque available than in the torque-based control described above, so that starting is even more difficult.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren zum Steuern des Anfahrens bei einem Kraftfahrzeug mit automatisierter Kupplung und eine Vorrichtung zum Steuern des Anfahrens bei einem solchen Fahrzeug anzugeben, die auch dann ein problemloses Anfahren gewährleisten, wenn aufgrund von geringem Luftdruck oder beliebigen anderen Einflüssen das Motormoment hinter einem erwarteten Wert zurückbleibt.Object of the present invention is therefore to provide a method for controlling the start in egg specify a motor vehicle with automated clutch and a device for controlling the start in such a vehicle, which ensure trouble-free starting even if due to low air pressure or any other influences, the engine torque remains behind an expected value.
Die Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Verfahren mit den Schritten
- a) Einstellen der Motorlast anhand der Stellung des Fahrpedals;
- b) Erfassen der aktuellen Drehzahl (ω) des Motors;
- c) Ermitteln eines Soll-Kupplungsmoments anhand einer ersten Kennkurve, die ein Kupplungsmoment als Funktion der aktuellen Drehzahl des Motors spezifiziert;
- d) Ermitteln eines Soll-Drehmoments des Motors für die aktuelle Drehzahl und Fahrpedalstellung;
- e) Ändern des Werts des Soll-Kupplungsmoments, wenn festgestellt wird, dass das aktuelle Drehmoment des Motors von dem Soll-Drehmoment abweicht; und
- f) Einstellen des Soll-Kupplungsmoments an der Kupplung.
- a) adjusting the engine load based on the position of the accelerator pedal;
- b) detecting the current speed (ω) of the engine;
- c) determining a desired clutch torque based on a first characteristic curve that specifies a clutch torque as a function of the current speed of the engine;
- d) determining a desired torque of the engine for the current speed and accelerator pedal position;
- e) changing the value of the target clutch torque if it is determined that the current torque of the engine deviates from the target torque; and
- f) Setting the desired clutch torque on the clutch.
Die Änderung des Werts des Soll-Kupplungsmoments ist zweckmäßigerweise eine Verringerung, wenn festgestellt wird, dass das Drehmoment (M'(ω)) des Motors kleiner als das Soll-Drehmoment (M(ω)) ist.The change the value of the desired clutch torque is expediently a reduction, if it is determined that the torque (M '(ω)) of the motor is smaller than the target torque (M (ω)).
Die Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Verfahren mit den Schritten
- a) Einstellen der Motorlast anhand der Stellung des Fahrpedals;
- b) Erfassen der aktuellen Drehzahl (ω) des Motors;
- c') Ermitteln einer Soll-Drehzahl des Motors anhand einer ersten Kennkurve, die eine Drehzahl als Funktion der Fahrpedalstellung spezifiziert;
- d) Ermitteln eines Soll-Drehmoment des Motors für die aktuelle Drehzahl und Fahrpedalstellung;
- e) Ändern des Werts der Soll-Drehzahl, wenn festgestellt wird, dass das aktuelle Drehmoment des Motors von dem Soll-Drehmoment abweicht; und
- f') Anpassen des Kupplungsmoments, um die aktuelle Drehzahl mit der Soll-Drehzahl in Übereinstimmung zu bringen.
- a) adjusting the engine load based on the position of the accelerator pedal;
- b) detecting the current speed (ω) of the engine;
- c ') determining a target speed of the engine based on a first characteristic curve, which specifies a speed as a function of the accelerator pedal position;
- d) determining a desired torque of the engine for the current speed and accelerator pedal position;
- e) changing the value of the target speed if it is determined that the current torque of the engine deviates from the target torque; and
- f ') adjusting the clutch torque to match the current speed with the desired speed.
In diesem Fall ist die Änderung des Werts der Soll-Drehzahl zweckmäßigerweise eine Steigerung, wenn das aktuelle Drehmoment des Motors (M'(ω)) kleiner als das Soll-Drehmoment (M(ω)) ist.In this case is the change the value of the target speed expediently an increase, when the current torque of the motor (M '(ω)) is smaller than the target torque (M (ω)).
In beiden Fällen ist es möglich, in Schritt e) das aktuelle Drehmoment des Motors am Motor selbst zu messen; bevorzugt ist allerdings, dass das aktuelle Drehmoment von einem Motorsteuergerät übermittelt wird. Verfahren, mit denen ein solches Motorsteuergerät das Drehmoment mit guter Genauigkeit berechnen kann, sind an sich bekannt.In both cases Is it possible, in step e) the actual torque of the engine on the engine itself to eat; However, it is preferred that the current torque transmitted by an engine control unit becomes. Method by which such an engine control unit torque can calculate with good accuracy, are known per se.
Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7.Of Furthermore, the task is solved by a device according to claim 6 or 7.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand de beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen: embodiments The invention will be explained with reference to the attached figures. It demonstrate:
In
Die Kupplungssteuervorrichtung empfängt Information über Motormoment und Drehzahl von einem Motorsteuergerät, das diese Information anhand von gemessenen Betriebsparametern wie etwa Fahrpedalstellung, Ansaugluftmasse das Motormoment etc. berechnet. Motorsteuergeräte, die diese Informationen mit hoher Genauigkeit berechnen, um anhand von diesen ihre eigenen Steueraufgaben zu erfüllen, sind im Kraftfahrzeugbau seit vielen Jahren in allgemeinem Gebrauch und brauchen daher hier nicht eigens erläutert zu werden. Anhand der empfangenen Information legt die Kupplungssteuervorrichtung ein einen Sollwert des Kupplungsmoments fest und stellt diesen an der Kupplung ein.The Clutch control device receives information about engine torque and speed of an engine control unit, this information based on measured operating parameters such as accelerator pedal position, intake air mass the engine torque etc. is calculated. Engine control units containing this information calculate with high accuracy, in order to find their own To perform tax tasks, have been in general use in automotive engineering for many years and therefore need not be explained here specifically. Based on received information sets the clutch control device a setpoint of the clutch torque and sets this at the Clutch on.
Im Betrieb vergleicht die Kupplungssteuervorrichtung ein anhand der Kurvenschar berechnetes erwartetes Motormoment für den gegenwärtigen Betriebspunkt des Motors mit dem tatsächlich von dem Motorsteuergerät übermittelten. Wenn das übermittelte Drehmoment wenigstens so groß wie das berechnete ist, steuert die Steuerschaltung das Kupplungsmoment in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gemäß der Kurve K. So ergibt sich eine stabile Anfahrdrehzahl am Kreuzungspunkt der Kurven K, M von hier ca. 1.900 U/min.In operation, the clutch control device compares an expected engine torque calculated from the family of curves for the current operating point of the engine with that of the engine Engine control unit transmitted. If the transmitted torque is at least as large as the calculated, the control circuit controls the clutch torque in dependence on the engine speed according to the curve K. Thus, a stable starting speed at the intersection of curves K, M from here about 1,900 rev / min.
Wenn
aufgrund ungünstiger äußerer Bedingungen,
egal aus welchem Grunde, die Leistungsfähigkeit des Motors geringer
als normal ist und beispielsweise der durch eine Kurve M' in
Während herkömmlicherweise ohne eine solche Korrektur das Anfahrdrehmoment von ca. 125 Nm entsprechend dem Kreuzungspunkt der Kurven K, M auf ca. 110 Nm entsprechend dem Kreuzungspunkt der Kurven K, M' abfallen würde, wird durch die Korrektur der Kupplungsmoment-Kennkurve ein geringfügig erhöhtes Anfahrmoment von ca. 135 Nm am Kreuzungspunkt der Kurven K', M' erzielt. Es liegt auf der Hand, dass, wenn gewünscht, durch eine entsprechende Festlegung des Korrekturfaktors f auch ein Gleichbleiben des Anfahrmoments realisierbar wäre.While traditionally without such a correction, the starting torque of about 125 Nm accordingly At the crossing point of the curves K, M to approx. 110 Nm corresponding to Crossing point of the curves K, M 'fall off would, By the correction of the clutch torque characteristic curve, a slightly increased starting torque of about 135 Nm at the intersection of the curves K ', M' achieved. It is obvious that, if desired, by an appropriate Fixing the correction factor f also a constant of the starting torque would be feasible.
Anstatt
durch Verzerrung kann die korrigierte Kupplungsmomentkennkurve K' aus der ursprünglichen
Kurve K auch durch eine Parallelverschiebung hervorgehen, wie in
Im
Folgenden soll die Anwendung der Erfindung auf eine drehzahlbasierte
Anfahrsteuerung betrachtet werden. Bei einer solchen Steuerung ist
die Motorlast durch die Stellung des Fahrpedals vorgegeben, z.B.,
indem das Fahrpedal in an sich bekannter Weise die Stellung einer
Drosselklappe in einer Frischgaszufuhrleitung des Motors steuert.
Wie bei der momentenbasierten Steuerung ist das Motormoment bei
vorgegebenen klimatischen Bedingungen eine Funktion von Fahrpedalstellung
und Motordrehzahl, wie durch die Kennkurve M in
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