DE102008037031A1 - Idle speed controlling method for e.g. hybrid vehicle, involves adjusting idle speed reference rotary speed or idle speed reference moment and initiating transition from idle speed controlling mode to stop mode - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Leerlaufregelung eines Hybridfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine oder eines Elektrofahrzeugs mit einer elektrischen Maschine, wobei ein Leerlaufregler in einem Leerlaufregelmodus eine Leerlaufsolldrehzahl oder ein Leerlaufsollmoment des Verbrennungsmotors und/oder der elektrischen Maschine in Abhängigkeit von Zustandsparametern des Fahrzeugs einstellt.The The invention relates to a method for idle control of a Hybrid vehicle with an internal combustion engine and an electric Machine or an electric vehicle with an electric machine, wherein an idle controller in an idle control mode, an idle target speed or a Leerlaufsollmoment the internal combustion engine and / or the electric machine depending on state parameters of the vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Ein
derartiges Verfahren zur Leerlaufregelung ist bekannt aus der
Von herkömmlichen Fahrzeugen ist jedoch auch ein sogenannter Kriechmodus bekannt, in denen die Antriebsräder an den Motor angekoppelt sind und in dem sich das Fahrzeug im Leerlauf mit sehr niedriger Geschwindigkeit „kriechend” bewegt. Dieser Kriechmodus wird insbesondere in Verbindung mit Getriebeautomaten oder automatisierten Schaltgetrieben beim Rangieren als besonders komfortabel angesehen. Durch Betätigen der Bremse kann die Rollgeschwindigkeit gut dosiert werden. Um ein für den Fahrer immer gleiches Systemverhalten darstellen zu können, wird dabei typischerweise eine immer gleiche Leerlaufsolldrehzahl eingestellt.From However, conventional vehicles is also a so-called Creep mode known in which the drive wheels to the Engine are coupled and in which the vehicle is idling "crawling" at very low speed. This creep mode is especially used in conjunction with automatic gearboxes or automated manual transmissions when maneuvering as special comfortably viewed. By pressing the brake can the rolling speed can be well dosed. To be one for the Drivers to always be able to represent the same system behavior is typically always the same idle target speed set.
Nachteilig, aber bei herkömmlichen Fahrzeugen unvermeidbar, ist dabei der mit dem Leerlauf verbundene unnötige Energieverbrauch, wenn kein Rangierbedarf besteht. Bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen ist es hingegen nicht erforderlich, die Antriebsaggregate im Leerlauf weiterlaufen zu lassen. Aus Energiespargründen ist vielmehr ein zügiges Abschalten der Aggregate erwünscht. Dies geschieht typischerweise nicht schlagartig, sondern im Rahmen eines häufig als „Ausblenden” bezeichneten Übergangs vom Leerlaufmodus in den Stoppmodus. Die Abschaltung kann jedoch in Rangiersituationen unerwünscht sein. Insbesondere kann es vorkommen, dass ein Fahrer je nach aktuellem Modus bzw. Übergangsstatus auf gleiche Anforderungen, z. B. Betätigung des Brems- oder des Gaspedals, unterschiedliche Fahrzeugreaktionen erhält, was sein Vertrauen in das Fahrzeug zerstören kann.Disadvantageous but unavoidable in conventional vehicles is there the unnecessary energy consumption associated with idling, if there is no need for maneuvering. For hybrid or electric vehicles However, it is not necessary, the drive units at idle continue to run. For energy saving reasons is rather a speedy shutdown of the aggregates desired. This typically does not happen abruptly, but in the context Often referred to as "hide" transition from idle mode to stop mode. The shutdown, however, can be undesirable in shunting situations. In particular, can It happens that a driver depending on the current mode or transition status to the same requirements, eg. B. actuation of the brake or the accelerator pedal, gets different vehicle responses, which can destroy his confidence in the vehicle.
Aufgabenstellungtask
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Leerlaufsystem derart weiterzubilden, dass eine Abschaltung dann und nur dann erfolgt, wenn eine Leerlaufregelung tatsächlich nicht benötigt wird.It is the object of the present invention, a generic Further develop idle system such that a shutdown then and only then happens when an idle control is not actually is needed.
Darlegung der ErfindungPresentation of the invention
Diese
Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von
Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Leerlaufregler infolge
einer Bremsanforderung, z. B. gemessen als ein Steigen des Bremsdrucks über
einen vorgegebenen Wert, einen Übergang von dem Leerlaufregelmodus
in einen Stoppmodus, in dem der Verbrennungsmotor und/oder die elektrische
Maschine abgeschaltet sind, initiiert,
wobei Parameter des Übergangs
abhängig sind von einem ermittelten Maß für
eine Ereignishäufigkeit, die als Häufigkeit von
Brems- und/oder Schaltaktivitäten eines Fahrers des Hybridfahrzeugs
definiert ist.This object is achieved in conjunction with the features of the preamble of claim 1, characterized in that the idle controller due to a braking request, z. B. measured as a rise of the brake pressure above a predetermined value, a transition from the idle control mode to a stop mode in which the internal combustion engine and / or the electric machine are switched off, initiated,
wherein parameters of the transition are dependent on a determined measure of an event frequency, which is defined as the frequency of braking and / or switching activities of a driver of the hybrid vehicle.
Zur Erkennung, ob eine Rangiertätigkeit vorliegt, die eine weitere Leerlaufregelung erforderlich machen würde, oder ob aus Energiespargründen eine Abschaltung erfolgen kann, wird ein Maß für eine Ereignishäufigkeit, das repräsentativ für den Rangierwunsch des Fahrers ist, definiert und ermittelt. Dieses Maß kann beispielsweise als Rangierfrequenz definiert sein, d. h. als der Kehrwert von Dauern zwischen Brems- und/oder Schaltaktivitäten, insbesondere zwischen einem Vorwärts- und einem Rückwärtsgang. Beispielsweise kann als Rangierfrequenz der Kehrwert des Zeitabstandes zwischen zwei Bremspedalbetätigungen, der Kehrwert des Zeitabstandes zwischen aufeinander folgenden Benutzungen von Vorwärts- und Rückwärtsgang oder eine Kombination daraus verwendet werden. Andere mathematische Definitionen für das zu ermittelnde Maß sind ebenso möglich.to Detecting if there is a maneuvering activity, the one would require further idling control, or whether a shutdown can occur for reasons of energy saving, becomes a measure of event frequency, the representative of the maneuvering request of the driver is, defined and determined. This measure can, for example be defined as shunting frequency, d. H. as the reciprocal of durations between braking and / or switching activities, in particular between a forward and a reverse gear. For example, as the Rangierfrequenz the reciprocal of the time interval between two brake pedal actuations, the reciprocal of the time interval between successive uses of forward and reverse or a combination of them be used. Other mathematical definitions for the measure to be determined are also possible.
Weiter ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Bremsanforderung zunächst grundsätzlich als Wunsch nach einem Fahrzeugstillstand, dem eine Abschaltung folgen könnte, aufgefasst wird. Eine Bremsanforderung im Leerlaufzustand initiiert daher grundsätzlich den Übergang zum Stoppmodus. Allerdings sollen die Eigenschaften des Übergangs in Abhängigkeit von dem zuvor ermittelten Maß für die Ereignishäufigkeit, insbesondere in Abhängigkeit von der Rangierfrequenz erfolgen. Damit wird gewährleistet, dass ein noch andauernder Rangierbetrieb nicht von einer unerwarteten Abschaltung unterbrochen wird. Somit wird gewährleistet, dass der Fahrer solange wie nötig einen Kriechmodus des Fahrzeugs ausnutzen kann, andererseits aber eine Abschaltung zeitnah erfolgt, so dass eine maximale Energieeffizienz erreicht wird.Further is inventively provided that a brake request initially basically as a desire for a vehicle standstill, which could follow a shutdown, is understood. A brake request in idle state therefore basically initiates the transition to the stop mode. However, the properties of the transition depending on the previously determined measure of the frequency of events, in particular depending from the shunting frequency. This will ensure that a still ongoing shunting operation is not an unexpected one Shutdown is interrupted. This ensures that that the driver as long as necessary a creep mode of the Vehicle can exploit, on the other hand, a shutdown promptly takes place so that maximum energy efficiency is achieved.
In welcher speziellen Weise die Eigenschaften des Übergangs von der Ereignishäufigkeit, insbesondere der Rangierfrequenz abhängen, kann unterschiedlich gestaltet sein. Allgemein ist es vorteilhaft, wenn der Übergang als graduelle Absenkung des Leerlaufsollmomentes oder der Leerlaufsolldrehzahl der elektrischen Maschine realisiert ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass grundsätzlich eine schlagartige Abschaltung vermieden werden sollte. Vielmehr kann, ausgehend von der letzten von der Leerlaufregelung vorgenommenen Einstellung, das Leerlaufsollmoment oder die Leerlaufsolldrehzahl des Antriebsaggregats abgesenkt und die tatsächliche Drehzahl bzw. das tatsächliche Moment entsprechend geschleppt werden.In which special way the characteristics of the transition of the event frequency, in particular the shunting frequency depend, can under be designed differently. Generally, it is advantageous if the transition is realized as a gradual reduction of the idling desired torque or the idling nominal speed of the electric machine. This means in other words that in principle a sudden shutdown should be avoided. Rather, starting from the last adjustment made by the idling control, the idling desired torque or the nominal idling speed of the drive unit can be lowered and the actual rotational speed or the actual torque can be correspondingly dragged.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Übergang zeitlich versetzt zu der auslösenden Bremsanforderung erfolgt und die Größe des zeitlichen Versatzes abhängig ist von dem ermittelten Maß für die Ereignishäufigkeit. Mit anderen Worten wird durch die Bremsbetätigung im Leerlauf der Abschaltvorgang angestoßen. Der Zeitpunkt, zu dem die Absenkung der Sollwerte beginnt, ist jedoch abhängig von der Ereignishäufigkeit, insbesondere von der Rangierfrequenz. Dies ermöglicht es dem Fahrer, seinen Rangiervorgang zu einem Abschluss zu bringen, bevor die Abschaltung einsetzt.at a first embodiment of the invention is provided that the transition is offset in time to the triggering Brake request is made and the size of the time Offset depends on the determined measure of the event frequency. In other words, through the Brake operation in idle the shutdown triggered. However, the point in time when the lowering of the setpoints starts is depending on the event frequency, in particular from the shunting frequency. This allows the driver bring its maneuvering to a close before the shutdown starts.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Momenten- oder Drehzahlgradient des Übergangs abhängig ist von dem ermittelten Maß für die Ereignishäufigkeit. Insbesondere kann dies bedeuten, dass der Übergang vom Leerlaufmodus in den Stoppmodus umso langsamer erfolgt, je größer die Rangierfrequenz ist.alternative or additionally, it may be provided that a torque or speed gradient of the transition is dependent from the determined measure of the event frequency. In particular, this may mean that the transition from Idle mode into the stop mode the slower, the larger the Shunting frequency is.
Vorzugsweise ist der durch die Bremsanforderung initiierte Übergang nicht unumkehrbar. Vielmehr ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Fahrer jederzeit, insbesondere auch während des Übergangs selbst, die Möglichkeit hat, den Normalbetrieb, insbesondere die Leerlaufregelung, auf dem aktuellen Fahrzeugzustand aufsetzend zu reaktivieren. Dies kann beispielsweise durch eine Betätigung des Gaspedals und/oder ein Lösen der Bremse erfolgen.Preferably is the transition initiated by the brake request not irreversible. Rather, in a preferred embodiment provided that the driver at any time, especially during the transition itself, has the opportunity to Normal operation, in particular the idle control, on the current Reactivate vehicle state to reactivate. This can be, for example by pressing the accelerator pedal and / or releasing the Brake done.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Leerlaufregler in Folge einer Bremsfreigabe – hier definiert als ein Sinken des Bremsdrucks oder ein Signal eines Bremsschalters unter einen vorgegebenen Wert – während des Übergangs eine Wiederaufnahme des Leerlaufregelmodus initiiert.Prefers is provided that the idle controller as a result of a brake release - here defined as a decrease of the brake pressure or a signal of a brake switch below a predetermined value - during the transition initiated a resumption of idle control mode.
Analog zur oben erläuterten Abschaltung kann dabei vorgesehen sein, dass die Wiederaufnahme zeitlich versetzt zu der auslösenden Bremsfreigabe erfolgt und die Größe des zeitlichen Versatzes abhängig ist von den ermittelten Maß für die Ereignishäufigkeit. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass Parameter der Wiederaufnahme von geeigneten Größen wie z. B. Bremsdruckgradient, Bremsdruck, Fahrpedalstellung, Fahrpedalstellungsgradient und/oder Wählhebelposition abhängen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Momenten- oder Drehzahlgradient während der Wiederaufnahme abhängig ist von dem ermittelten Maß für die Ereignishäufigkeit. Somit können die konkreten Eigenschaften der Wiederaufnahme, d. h. der Reaktivierung des Leerlaufmodus, von den aktuellen Bedürfnissen des Fahrers, insbesondere ausgedrückt durch die Rangierfrequenz, abhängig gemacht werden.Analogous to the above-mentioned shutdown can be provided be that resumption staggered to the triggering Brake release takes place and the size of the temporal Offset is dependent on the determined measure of the event frequency. Alternatively or in addition may be provided that parameters of recovery of appropriate Sizes such. B. brake pressure gradient, brake pressure, Accelerator pedal position, accelerator pedal gradient and / or selector lever position depend. In particular, it can be provided that a torque or speed gradient during recovery is of the determined measure of the event frequency. Thus, the concrete characteristics of the resumption, d. H. the reactivation of the idle mode, of the current needs of the driver, in particular expressed by the shunting frequency, be made dependent.
Günstigerweise wertet der Leerlaufregler eine Überschreitung eines vorgegebenen Bremsdruckschwellenwertes oder eines vorgegebenen Bremspedalwegschwellenwertes als eine Bremsanforderung. Analog hierzu ist günstigerweise vorgesehen, dass der Leerlaufregler eine Unterschreitung eines vorgegeben Bremsdruckschwellenwertes oder eines vorgegebenen Bremspedalwegschwellenwertes als eine Bremsfreigabe wertet. Die Schwellenwerte zur Bestimmung der Bremsanforderung und der Bremsfreigabe müssen nicht zwingend die gleichen sein. Insbesondere ist es günstig, wenn der Schwellenwert zur Bestimmung der Bremsanforderung größer ist als der Schwellenwert zur Bestimmung der Bremsfreigabe. Dadurch wird ein Hysterese-behaftetes Verhalten erzeugt, das insbesondere auch in Verbindung mit einem Bremsschalter zu einer sehr zuverlässigen und reproduzierbaren Reaktion des Fahrzeugs führt.conveniently, evaluates the idle controller exceeds a predetermined Brake pressure threshold or a predetermined brake pedal travel threshold as a brake request. Analogous to this is conveniently provided that the idle controller falls below a predetermined Brake pressure threshold or a predetermined brake pedal travel threshold as a brake release evaluates. The thresholds for determination the brake request and the brake release do not have to necessarily be the same. In particular, it is favorable if the threshold for determining the brake request greater is the threshold for determining brake release. Thereby a hysteresis-related behavior is generated, in particular also in conjunction with a brake switch to a very reliable and reproducible response of the vehicle leads.
Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung sowie der Zeichnung.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following, special description as well as the drawing.
Es zeigt:It shows:
Mit der Erfindung werden zwei aufeinander aufbauende Ansätze verfolgt. Der erste Ansatz basiert bevorzugt auf zwei einfachen Zusammenhängen: eine Bremsbetätigung initiiert den Übergang vom Leerlaufmodus in den Stoppmodus und eine Bremsfreigabe initiiert die Wiederaufnahme der Leerlaufregelung. Diese beiden Fälle sollen nachfolgend vereinfacht als „Abschaltung” und „Einschaltung” bezeichnet werden.With The invention will be two consecutive approaches tracked. The first approach is preferably based on two simple ones Connections: a brake actuation initiated the transition from idle mode to stop mode and a brake release initiates the resumption of idle control. These two Cases will be referred to simply as "shutdown" and "on" become.
Die Abschaltung kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Zum einen kann sie zeitlich versetzt erfolgen, wobei die Leerlaufdrehzahlregelung während einer vorgegebenen Zeitspanne bei voller Leerlaufdrehzahl bleibt und anschließend absenkt wird. Hierzu wird bevorzugt die Leerlaufsolldrehzahl auf eine Mindest-Drehzahl, z. B. Null-Drehzahl, oder bis zu einem Lastwechsel im Anfahrelement, vorzugsweise einem hydraulischen Drehmomentwandler, bei aktiver Regelung geschleppt, wobei die Regelung anschließend abgeschaltet wird und zwar unabhängig davon, ob motorisch oder generatorisch gebremst wird. Bevorzugt kann die Schlepprate abhängig von der Rangierfrequenz sein, wie weiter unten im Zusammenhang mit dem zweiten Ansatz näher erläutert wird.The shutdown can be done in several ways. First, it can be offset in time, the idle speed control remains at full idle speed for a predetermined period of time and then lowered. For this purpose, the idle nominal speed is preferably set to one Minimum speed, z. B. zero speed, or up to a load change in the starting element, preferably a hydraulic torque converter, dragged with active control, the scheme is then turned off, regardless of whether it is braked by a motor or generator. Preferably, the drag rate may be dependent on the Rangierfrequenz, as will be explained in more detail below in connection with the second approach.
Alternativ kann die Leerlaufdrehzahlregelung abgeschaltet und ein Antriebsmoment eingestellt werden, das zwischen dem letzten eingestellten Leerlaufreglermoment und dem Null-Moment liegt. Das so eingestellte Antriebsmoment kann dann momentengesteuert auf Null abgebaut werden.alternative can the idle speed control off and a drive torque be set between the last set idling torque and the zero moment lies. The set drive torque can then be momentarily reduced to zero.
Umgekehrt wird bei Bremsfreigabe der Leerlaufbetrieb wieder eingeschaltet. Dies setzt stets auf der aktuellen Antriebsdrehzahl auf. Bei Aktivierung der Leerlaufdrehzahlregelung kann entweder die Leerlaufsolldrehzahl auf eine übliche Standardleerlaufdrehzahl eingestellt werden oder es kann ein Gradient festgelegt werden, mit dem die aktuelle Antriebsdrehzahl auf die Standardleerlaufdrehzahl geschleppt wird. Im letztgenannten Fall kann der Gradient für das Schleppen der Sollleerlaufdrehzahl auf die Standardleerlaufdrehzahl eine Funktion des Bremsdruckes oder der Rangierfrequenz und/oder abhängig vom Abstand zur Sollleerlaufdrehzahl sein.Vice versa When idle, the idling mode is switched on again. This always relies on the current drive speed. When activating the Idle speed control may either be the idle speed setpoint be set to a standard standard idle speed or a gradient can be set with which the current one Drive speed is dragged to the standard idle speed. In the latter case, the gradient for towing can the set idle speed to the standard idle speed a function the brake pressure or the Rangierfrequenz and / or dependent from the distance to the nominal idling speed.
Der zweite von der Erfindung verfolgte Ansatz zielt auf die spezielle Ausgestaltung der genannten Abhängigkeiten von der Rangierfrequenz ab. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass wenigstens zwei Rangierfrequenz-Bezugspunkte definiert werden, die symbolisch für starkes und schwaches Rangieren stehen. Dabei führt eine Rangierfrequenz bei oder oberhalb der für „starkes Rangieren” stehenden Bezugsfrequenz für eine Beibehaltung des Leerlaufreglermomentes. Umgekehrt führt eine Rangierfrequenz, die im Bereich der für „schwaches Rangieren” stehenden Bezugsfrequenz liegt, im Wesentlichen zu einem sofortigen Ausblenden des Antriebsmomentes. Durch geeignete Festlegung weiterer Zwischenstufen kann nahezu jeder beliebige Kompromiss zwischen optimaler Energieersparnis und optimalem Komfort erreicht werden.Of the second approach followed by the invention is aimed at the specific Configuration of the mentioned dependencies on the shunting frequency from. Preferably, it is provided that at least two shunting frequency reference points which are symbolic of strong and weak Shunting stand. A shunting frequency leads to or above the reference frequency for "heavy maneuvering" for maintaining the idling torque. Vice versa leads a shunting frequency that is in the range of "weak Rangieren "standing reference frequency lies, essentially to an immediate hiding the drive torque. By suitable Determining further intermediate stages can be virtually any compromise achieved between optimal energy savings and optimum comfort become.
Die
Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in der Figur gezeigten Ausführungsform nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten anhand gegeben. Insbesondere kann die spezielle Art der Verwirklichung der erfindungsgemäßen Prinzipien im Leerlaufregler durch Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software erfolgen. Die speziellen Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei auf den Einzelfall, d. h. auf die Fahrzeugeigenschaften und die angesprochene Zielgruppe von Fahrern abzustimmen.Naturally represent those discussed in the specific description and in the Figure shown embodiment only illustrative embodiments The skilled person is a broad spectrum given variation possibilities. Especially may be the specific way of realizing the invention Principles in the idle controller by hardware, software or a Combination of hardware and software. The special parameters of the method according to the invention are on the individual case, d. H. on the vehicle characteristics and the targeted audience to be matched by drivers.
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