DE102006056234A1

DE102006056234A1 - Vorrichtung zur Generierung einer über eine Anzeigeeinrichtung anzuzeigenden Drehzahl

Info

Publication number: DE102006056234A1
Application number: DE102006056234A
Authority: DE
Inventors: Christoph Kozub
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2026-11-30
Also published as: DE102006056234B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Generierung eines über eine Anzeigeeinrichtung anzuzeigenden und mit der Motordrehzahl einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs korrelierenden Motordrehzahl-Anzeigesignals, umfassend Mittel zur Ermittlung der Motor- bzw. Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine sowie eine Steuereinrichtung zur Erzeugung des Motordrehzahl-Anzeigesignals in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass die Erzeugung des Motordrehzahl-Anzeigesignals zumindest zeitweise in Abhängigkeit von einer ermittelten Istgangstufe und einer ermittelten Zielgangstufe und/oder in Abhängigkeit von einer ermittelten Schaltzeit zur Durchführung des bevorstehenden Schaltvorgangs erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung einer, über eine Anzeigeeinrichtung anzuzeigenden Drehzahl einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs — insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit einem Getriebe, bei dem die Schaltvorgänge automatisiert durchgeführt werden (Automatikgetriebe oder automatisierte Handschaltgetriebe o.d.) — gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bisher bekannte Vorrichtungen zur Generierung und zur Anzeige der Motordrehzahl bringen in der Regel das über Drehzahlsensoren erfasste Kurbelwellendrehzahlsignal zur Anzeige (Motordrehzahl-Anzeigesignal), wobei insbesondere im Leerlaufbetrieb eine verstärkte Bedämpfung des Kurbelwellendrehzahlsignals erfolgt. Zusätzlich ist hierbei ein Regelalgorithmus aktiv, der Ungenauigkeiten beim Anfahren der anzuzeigenden Drehzahl abdämpft. Aufgrund dieser zusätzlichen Bedämpfung, die aufgrund des Regelalgorithmus beim Anfahren der Anzeigedrehzahl in zeitdiskreten Schritten (z.B. alle 100 ms) mehrfach erfolgt, kann die Anzeige des Drehzahlsignals, insbesondere während schneller Schalvorgänge, der tatsächlichen Kurbelwellendrehzahl nur stark verzögert folgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung anzugeben, bei der das Motordrehzahl-Anzeigesignal auch bei schnellen Schaltvorgängen der tatsächlichen Motor- bzw. Kurbelwellendrehzahl im Wesentlichen unverzögert folgt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung findet die erfindungsgemäße Vorrichtung Verwendung bei Kraftfahrzeugen mit einem Getriebe, bei dem die Schaltvorgänge automatisiert durchgeführt werden (Automatikgetriebe oder automatisierte Handschaltgetriebe o.d.).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist Mittel zur Ermittlung der Motor- bzw. Kurbelwellendrehzahl (oder eines hiermit korrelierenden Parameters) sowie eine Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Motordrehzahl-Anzeigesignals auf. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass die Erzeugung des Motordrehzahl-Anzeigesignals zumindest zeitweise in Abhängigkeit von einer ermittelten Istgangstufe und einer ermittelten Zielgangstufe und/oder in Abhängigkeit von einer ermittelten Schaltzeit zur Durchführung des bevorstehenden Schaltvorgangs (von Ist- auf Zielgangstufe) erfolgt. Diese Art der Erzeugung eines Motordrehzahl-Anzeigesignals wird im Folgenden als dynamisierte Drehzahlanzeige bezeichnet.
Mit Vorteil ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass über sie zumindest genau dann eine Dynamisierung der anzuzeigenden Drehzahl erfolgt, wenn ein Gangstufenwechsel erkannt wird bzw. dieser unmittelbar bevorsteht und zugleich ein Dynamisierungssignal vorliegt, welches anzeigt, dass der aktuelle Gangwechsel ein schneller Gangwechsel ist. Sind diese beiden Kriterien erfüllt, wird in Abhängigkeit von der aktuell vorliegenden Motordrehzahl, der vorliegenden Getriebeabtriebsdrehzahl und der vorliegenden (Ausgangs-)Istgangstufe sowie der gewünschten Zielgangstufe die neue sich voraussichtlich einstellende Zieldrehzahl berechnet. In Kenntnis der aktuellen Motordrehzahl und der berechneten Zieldrehzahl wird die Differenzdrehzahl für einen aufzuschaltenden Drehzahlsprung zur Anzeige des Motordrehzahl-Anzeigesignals ermittelt. Damit das anzuzeigende Motordrehzahl-Anzeigesignal möglichst unverzögert aber auch ohne Über- oder Unterschwinger angezeigt werden kann, wird ohne den Durchlauf mehrerer Iterationsschleifen (mehrfache Neuberechnung der anzuzeigenden Zieldrehzahl mit eigenen Anzeigeverzögerungen wie beim eingangs beschriebenen Stand der Technik) der berechnete Drehzahlsprung unter Verwendung eines Verzögerungsgliedes (z.B. PT1-Glied) auf die Ausgangsdrehzahl aufgeschaltet. Um einen möglichst gleichmäßigen und harmonischen Anzeigeverlauf der Drehzahlanzeigevorrichtung zu gewährleisten, wird die anzuzeigende Zieldrehzahl einer anschließenden Regelung mit Anlaufregelphase, Hochlaufregelphase und Einregeldämpfung auf die reale Drehzahl nach Abschluss des Schaltvorgangs eingeregelt.
Zur Ermittlung bzw. Detektion eines schnellen Gangwechsels weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Vorteil Mittel zur Erkennung von schnellen Schaltvorgängen auf. Diese können derart ausgebildet sein, dass sie die Zeiten bzw. Zeitverläufe von Betriebsparametern erfassen, die mit einem Schaltvorgang korrelieren. Die Mittel können beispielsweise Mittel zur Erfassung der Schaltzeiten oder hiermit korrelierender Parameter umfassen. Insbesondere sind die Mittel zur Erfassung der Schaltzeit derart ausgebildet, dass über sie die Abtriebsdrehzahl der Getriebeeinrichtung, der Auslenkweg des Fahrpedals und/oder die Betätigungsgeschwindigkeit des Fahrpedals, das Vorliegen eines Betriebsmodus mit verkürzten Schaltzeiten und/oder das Vorliegen eines manuellen Schaltmodus (bei einem Automatikgetriebe) erfassbar ist/sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen 1 der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
1 zeigt in schematischer Darstellung den möglichen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Generierung des Drehzahl-Anzeigesignals S_{n_Anzeige}. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung 2, z.B. in Form einer Motorsteuerung und eine Getriebesteuereinrichtung 4 sowie Mittel 20 zur Ermittlung bzw. Erfassung der Motor- bzw. Kurbelwellendrehzahl n_Mot (z.B. Kurbelwellendrehzahlsensor) und Mittel 40 zur Ermittlung bzw. Erfassung der Abtriebsdrehzahl n_Gab der Getriebeeinrichtung (z.B. Getriebeabtriebsdrehzahlsensor). Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine mit der Steuereinrichtung 2 verbundene Anzeigevorrichtung 6 in Form eines Instrumentenkombis. Die Steuergeräte, Sensoren und Anzeigeeinheit sind über Bussysteme wie einen CAN-Bus (BUS) zum Zwecke des Datentransfers miteinander gekoppelt.
Sowohl die Steuereinrichtung 2 als auch die Getriebesteuereinrichtung 4 sind mit einer Vielzahl von Sensoren gekoppelt und erhalten über das interne Bussystem BUS eine Vielzahl unterschiedlicher Informationen. Die Getriebesteuereinrichtung 4 erhält über einen Drehzahlsensor 40 die Abtriebsdrehzahl der Getriebeeinrichtung und über weitere Sensoren weitere Betriebsparameter p1, ..., pn übermittelt. Als weitere Betriebparameter kommen insbesondere Größen wie die Getriebetemperatur, die Fahrpedalposition oder hiermit korrelierende Größen oder dergleichen in Betracht.
Von der elektronischen Getriebesteuereinrichtung 4 werden zwei Signale ermittelt und an die Steuereinrichtung 2 zur weiteren Verarbeitung übermittelt. Ein erstes Signal S_Schalt informiert darüber, ob ein Schaltvorgang im Gange ist bzw. unmittelbar bevorsteht, während ein zweites Signal S_Dyn darüber informiert, ob die Drehzahlanzeige dynamisiert (also Generierung des Motordrehzahl-Anzeigesignals gemäß der Erfindung) werden soll oder nicht. Das erste Signal S_Schalt, im Folgenden. als Schaltsignal bezeichnet, wird beispielsweise in Abhängigkeit davon erzeugt, ob in der Getriebehydraulik ein Gangwechsel als Fahrerwunsch erkannt wurde. Für die Erzeugung des zweiten Signals, im Folgenden als Dynamisierungssignal bezeichnet, muss in der Getriebesteuereinrichtung 4 eine Auswertung stattfinden, ob und wenn ja, ab wann die Motordrehzahlanzeige zu dynamisieren ist (d.h. ab wann das Motordrehzahl-Anzeigesignal gemäß der Erfindung generiert werden soll). Hierbei ist ausgehend von vorbestimmten bekannten Schaltzeiten ein applikativer Schaltverzug basierend auf einer Ist-Zielgang-Erkennung vorzunehmen, um eine zu harte Umschaltung auf die Zieldrehzahl zu vermeiden.
In Kenntnis der aktuellen Motordrehzahl, der beiden Signale S_Schalt und S_Dyn sowie des Istganges und des Zielganges wird durch die Steuereinrichtung 2 unter Berücksichtigung des sich ergebenden Übersetzungsquotienten auf die sich voraussichtlich einstellende Zieldrehzahl bzw. den ausgehend von der aktuellen Motordrehzahl zur Erreichung der Zieldrehzahl erforderlichen Drehzahlsprung geschlossen. Der je nach Schaltvorgang (Rückschaltung oder Hochschaltung) zu addierende bzw. zu subtrahierende Drehzahlsprung wird mit einem applizierbaren PT-1 Element mit der realen (gemessenen) Motordrehzahl verschleift. Als Ausgangssignal wird ein neues Drehzahlsignal (Motordrehzahl-Anzeigesignal), welches einzig der Anzeige im Anzeigeinstrument dient, erhalten. Die Einführung eines einzigen Drehzahlsprunges führt in der Anzeigeeinheit 6 zu einem einmaligen Einregelvorgang und vermeidet wirksam das Einregeln in einem Millisekunden↔ Zeitraster, und führt hierdurch zu einer erheblich plausibleren Drehzahlanzeige.

Claims

Vorrichtung zur Generierung eines, über eine Anzeigeeinrichtung (6) anzuzeigenden und mit der Motordrehzahl einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs korrelierenden Motordrehzahl-Anzeigesignals (S_{n_Anzeige}), umfassend: — Mittel (20) zur Ermittlung der Motor- bzw. Kurbelwellendrehzahl (n_Mot) der Brennkraftmaschine, sowie — eine Steuereinrichtung (2) zur Erzeugung des Motordrehzahl↔ Anzeigesignals (S_{n_Anzeige}) in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl (n_Mot), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (2) derart ausgebildet ist, dass die Erzeugung des Motordrehzahl-Anzeigesignals (S_{n_Anzeige}) zumindest zeitweise in Abhängigkeit von einer ermittelten Istgangstufe und einer ermittelten Zielgangstufe und/oder in Abhängigkeit von einer ermittelten Schaltzeit zur Durchführung des bevorstehenden Schaltvorgangs erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Erkennung eines schnellen Schaltvorgangs, wobei die zumindest zeitweise Erzeugung des Motordrehzahl↔ Anzeigesignals (S_{n_Anzeige}) während der Durchführung des schnellen Schaltvorgangs erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erkennung von schnellen Schaltvorgängen Mittel zur Bestimmung der Schaltzeit umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erkennung von schnellen Schaltvorgängen Mittel zur Bestimmung von mit der Schaltzeit korrelierenden Betriebsparametern umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Bestimmung von mit der Schaltzeit korrelierenden Betriebsparametern, und/oder — Mittel zur Ermittlung der Abtriebsdrehzahl einer Getriebeeinrichtung (n_Gab), — Mittel zur Überwachung des Auslenkweges des Fahrpedals und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit des Fahrpedals, und/oder — Mittel zur Überwachung des Fahrzeug-Betriebszustands im Hinblick auf einen Sportbetriebsmodus mit im Vergleich zu einem Normalbetriebsmodus verkürzten Schaltzeiten, und/oder — Mittel zur Erkennung eines manuellen Schaltmodus umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (2) derart ausgebildet ist, dass die Erzeugung des Motordrehzahl-Anzeigesignals (S_{n_Anzeige}) in Abhängigkeit von der Abtriebsdrehzahl (n_Gab) der Getriebeeinrichtung und der aktuellen Motordrehzahl (n_Mot) erfolgt.