DE19838970A1 - Verfahren zum Anfahren am Berg - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren am Berg für ein Kraftfahrzeug mit einer elektronischen Momentensteuerung, bei dem eine auf das Fahrzeug entgegen seiner Fahrtrichtung einwirkende Hangantriebskraft ermittelt wird. DOLLAR A Die Aufgabe, das Zurückrollen eines Fahrzeugs am Berg während eines Anfahrvorgangs auf einfache Art und Weise zu verhindern, wird dadurch gelöst, daß unter Berücksichtigung von Fahrzeugbetriebsbedingungen eine Momentenanforderung (Offset-Wert) gewählt wird, bei der das Antriebsmoment die Hangantriebskraft im wesentlichen kompensiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren am Berg gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, daß ein Anfahren am Berg problematisch sein kann. Bei­ spielsweise muß ein Fahrzeugbediener eine Fahrzeugfußbremse zur Ver­ meidung eines Rückrollens manuell betätigen. Beim Wechsel von der Fahr­ zeugfußbremse auf das Gaspedal kann es dann zu einem Zurückrollen des Fahrzeugs kommen. Der Einsatz von manuellen mechanischen Feststell­ bremsen ermöglicht nur geübten und geschickten Fahrzeugbedienern ein problemloses Anfahren. Der Anfahrvorgang wird umso schwieriger, je steiler die Steigung ist.

Aus der DE 196 30 870 A1 ist ein Verfahren zum Anfahren eines Fahrzeugs bekannt, bei dem der Ruhezustand des Fahrzeugs durch Bremseingriff über Fremdkraft oder Fremdkraftmittel sichergestellt wird. Wird von einem Fahr­ zeugbediener ein ausreichendes Anfahrmoment zur Verfügung gestellt, wird der Bremseingriff beendet und das Fahrzeug kann ohne Rückrollen anfah­ ren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein weiteres Verfahren der ein­ gangs genannten Art anzugeben, mit dem ein Anfahren am Berg unproble­ matisch möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 genannte Verfahren gelöst.

Demgemäß wird auf den Einsatz einer Bremse beim Anfahren am Berg ver­ zichtet. Vielmehr wird eine Kraft ermittelt, die das Fahrzeug entgegen seiner Fahrtrichtung bewegen will. Kennt man die Größe dieser wirksamen Hang­ abtriebskraft, so weiß man auch ein in entgegengesetzter Richtung aufzu­ bringendes Antriebsmoment, um diese Hangabtriebskraft zu kompensieren. Unter Berücksichtigung von Fahrzeugbetriebsbedingungen, wie bei­ spielsweise des momentan gewählten Übersetzungsverhältnisses oder von Reibwerten im Antriebsstrang und im sonstigen Fahrzeug kann dann ein Motormoment als Anforderung berechnet werden (→ Offset-Wert), welches die Hangabtriebskraft gerade kompensiert. Kennt man das erforderliche Motormoment, so sind auch zugehörige Motoreinstellungen, wie Zündzeitfol­ ge, Drosselklappenstellung, etc. bestimmbar. Insbesondere kann auch die Kennlinie eines elektronischen Fahrpedals verändert werden.

Vorzugsweise kann zur Feststellung der Fahrtrichtung ein Fahrbereichshebel ausgewertet werden. Ferner ist es von Vorteil, die Motormomentenanforde­ rung dann auf den Offset-Wert einzustellen, wenn das Fahrpedal nur ge­ ringfügig betätigt ist, d. h. in einem Maße, daß das Motormoment bei Be­ rücksichtigung des tatsächlichen Fahrpedalsignals unter den vorgegebenen Offset-Wert eingestellt werden würde. Gemäß einer besonderen Ausfüh­ rungsform werden die Offset-Werte nach dem Anfahren auf Null zurückge­ führt. Alternativ können sie auch kontinuierlich in Abhängigkeit von der mo­ mentanen Hangabtriebskraft bestimmt werden.

Zur Ermittlung der Hangabtriebskraft kann ein Neigungssensor verwendet werden. Alternativ kann eine entsprechende Kraft auch aus den vor­ liegenden Fahrzeugwerten - beispielsweise unter Berücksichtigung der Än­ derung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei den vorliegenden Fahrzeugbe­ triebsbedingungen - ermittelt werden.

Bei Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit als Regelgröße könnte man auf eine Geschwindigkeit von Null einregeln, insbesondere das Motor­ moment etwas erhöhen, wenn bezüglich der Fahrtrichtung "negative" Ge­ schwindigkeitswerte ermittelt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt auf einfache Weise und ohne zusätzliche Hardware ein Zurückrollen eines Fahrzeugs am Berg sicher.

Eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens wird anhand der beiliegen­ den Figuren näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungs­ gemäßes Verfahrens,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem das Motormoment in Bezug auf die Fahr­ pedalstellung für eine Ausführungsform der Erfindung dargelegt ist und

Fig. 3 ein Diagramm wie Fig. 2 für eine weitere Ausführungsform.

Die vorliegende Erfindung kann bei Fahrzeugen mit einem elektronischen Fahrpedal und einem automatisierten Drehmomentübertragungssystem ver­ wendet werden. Das Drehmomentübertragungssystem umfaßt beispielswei­ se ein Getriebe mit einer Kupplung sowie eine Getriebesteuerung. Alternativ kann das Verfahren auch in einem Elektrofahrzeug eingesetzt werden.

Neben den vorgenannten Einrichtungen ist eine Vorrichtung zur Ausführung des nachfolgenden Verfahrens vorgesehen.

In einem Schritt 10 wird - beispielsweise mit einem Neigungssensor - zu­ nächst die Steigung des Fahrzeugs entgegen der Fahrtrichtung ermittelt. Nachfolgend wird in Schritt 12 die sich aus der Steigung und dem Fahrzeug­ gewicht ergebende Hangabtriebskraft bestimmt. Sodann stellt man das Übersetzungsverhältnis im Antriebsstrang (Schritt 14) fest. Darüber hinaus können auch andere Faktoren, z. B. Reibungsfaktoren, berücksichtigt wer­ den, die die Drehmomentübertragung vom Motor auf die Antriebsräder be­ einflussen.

Aufgrund der vorgenannten Werte kann man das zur Kompensation der Hangabtriebskraft erforderliche Motormoment sowie die Drehmomentüber­ tragungseinstellung des automatisierten Drehmomentübertragungssystems berechnen (Schritt 16). In Schritt 18 wird die Kennlinie des elektronischen Fahrpedals, welche aus der Fahrpedalstellung das Sollmoment bestimmt, derart verändert, daß sich die gewünschte Momentenanforderung ergibt.

In Schritt 20 wird überprüft, ob noch eine Betätigung des Fahrpedals vorliegt und ein Istmotormoment vorgegeben ist, das kleiner ist, als das berechnete Sollmotormoment (Offset-Wert). Ist dies nicht der Fall, so wird in Schritt 22 das Verfahren beendet, da das vorgegebene Motormoment sowieso über dem Hangabtriebsmoment liegt.

Ist die Prüfung in Schritt 20 jedoch positiv, so wird das berechnete Motor­ moment gemäß der Anforderung eingestellt, insbesondere wird die geän­ derte Kennlinie des elektronischen Fahrpedals beibehalten. Die Kennlinie wird nach dem Anfahren des Fahrzeugs, also nach dem Betätigen des Fahr­ pedals über ein bestimmtes Maß hinaus, auf Null zurückgeführt.

Wird das Fahrpedal nicht mehr betätigt, so kann die Kennlinie ebenfalls wie­ der auf die normale Kennlinie zurückgeführt werden.

Diese Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 in einer graphischen Form dargestellt. Demgemäß ist das Motormoment in Prozent über der Fahrpedal­ stellung in Prozent dargestellt. Bei einer Steigung von 0° kommt die Gerade 40 zum Tragen. Hier steigt das Motormoment linear mit der Fahrpedalstel­ lung an. Bei einer Steigung von 10% (Bezugsziffer 42) wird ein Offset-Wert O1 ermittelt, auf den das Motormoment bei einer geringen Fahrpedalstellung eingestellt wird. Diese Momenteneinstellung liefert ein Motormoment, wel­ ches - zusammen mit der Drehmomentübertragung - die Hangabtriebskraft gerade ausgleicht, so daß sich das Fahrzeug im Stillstand befindet.

Zusätzlich könnte eine Regelung eingeführt werden, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs überprüft und das Motormoment nach regelt, wenn sich das Fahrzeug entgegen seiner Fahrtrichtung bewegt.

Bei einer Steigung von 20% (Bezugsziffer 44) wird ein anderer Offset-Wert O2 beim Motormoment eingestellt. Dieser Offset-Wert O2 liegt über O1, weil die Hangabtriebskraft für das Fahrzeug größer ist.

Gemäß der Ausführungsvariante in Fig. 2 wird von diesem Offset-Wert für die Drosselklappe eine Verbindung zu einer 100%igen Drossel­ klappenstellung bei einer 100%igen Fahrstellung gezogen, so daß sich die Drosselklappe schrittweise an die Drosselklappenstellung bei einer Steigung von 0% angleicht.

Gemäß Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der die Steuerung des Motormoments so vorgenommen wird, daß ab dem errechneten Offset- Wert O1, O2 das Motormoment parallel zu dem Motormoment bei einer 0%- Steigung geführt wird. Damit ergeben sich die parallelen Verläufe mit den Bezugsziffern 52 und 54. Hier würde der Offset-Wert des Motormoments je nach Steigung der Motormomenteneinstellung bei 0% Steigung überlagert werden.

Natürlich sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich, der Kerngedanke der Erfindung ist lediglich darauf gerichtet, daß ein Rückrollen des Fahrzeugs mittels einer entsprechenden Drehmomentenanforderung an den Antriebsmotor verhindert wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Anfahren am Berg für ein Kraftfahrzeug mit einer elek­ tronischen Momentensteuerung, bei dem die Steigung entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs und daraus eine auf das Fahrzeug ent­ gegen seiner Fahrtrichtung einwirkende Hangabtriebskraft ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter Berücksichtigung von Fahrzeugbetriebsbedingungen auto­ matisch eine Motormomentenanforderung (Offset-Wert) gewählt wird, bei der das Antriebsmoment die Hangabtriebskraft im wesentlichen kompensiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Momentenanforderung bei einer geringen Betätigung eines Fahrpedals auf den Offsetwert eingestellt bleibt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offset-Werte nach dem Anfahren auf Null zurückgeführt wer­ den.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Offset-Werte kontinuierlich in Abhängigkeit von der momenta­ nen Hangabtriebskraft bestimmt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Hangabtriebskraft ein Neigungssensor ver­ wendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hangabtriebskraft mittels eines hinterlegten Algorithmuses aus den vorliegenden Fahrzeugwerten ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motormomentenanforderung durch eine Änderung der Kenn­ linie eines elektronischen Fahrpedals erzeugt wird.