DE19963357A1

DE19963357A1 - Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE19963357A1
Application number: DE19963357A
Authority: DE
Inventors: Juergen Loeffler; Martin-Peter Bolz; Holger Huelser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-12
Also published as: ITMI20002704A1; BR0006296A; IT1319539B1; FR2802864B1; KR20010062721A; FR2802864A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs mit einer Kupplung und einer Brennkraftmaschine, die im Antriebsstrang für das Kraftfahrzeug angeordnet und koordiniert steuerbar sind, und bei dem während des Anfahrvorganges über eine Stellung eines Fahrpedals eine Beschleunigung und/oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgegeben wird. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass DOLLAR A (a) in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung (alpha) eine Beschleunigung (a_soll) festgelegt und hieraus durch Integration ein erster Wert (v_soll_1) für die Geschwindigkeit gebildet, DOLLAR A (b) in Abhängigkeit von einer Änderung (Gradient dalpha) der Fahrpedalstellung (alpha) ein Korrekturwert (v_delta) festgelegt und DOLLAR A (c) durch Addition des ersten Wertes (v_soll_1) mit dem Korrekturwert (v_delta) eine Sollgeschwindigkeit (v_soll) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung ei nes Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Mit der Einführung automatischer Kupplungen, bei spielsweise Servokupplungen, ergibt sich die Möglich keit, den Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs zu auto matisieren. Dazu kann eine spezielle Ansteuerstrate gie in einem elektronischen Kupplungsmanagement der Kupplung hinterlegt werden. Dies ermöglicht, einen Anfahrvorgang möglichst "ruckfrei" durchzuführen.

Aus der DE 197 26 214 ist bekannt, das elektronische Kupplungsmanagement mit einem Motorleistungssteue rungssystem für eine Brennkraftmaschine zu koordinie ren. Das Motorleistungssteuerungssystem umfasst dabei üblicherweise Stellglieder, wie eine Drosselklappe, ein Einspritzsystem oder eine Abgasrückführeinrich tung. Eine Ansteuerung der Stellglieder erfolgt in Abhängigkeit von einer Stellung eines Fahrpedals, das durch den Fahrzeugführer betätigt wird.

Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, das Fahr pedal während des Anfahrvorganges als Beschleuni gungs- beziehungsweise als Geschwindigkeitspedal zu skalieren, im Gegensatz zu einer Leistungs- oder Mo mentenskalierung in einem sich anschließenden Normal betrieb. Dadurch wird erreicht, dass sowohl die Kupp lung als auch die Brennkraftmaschine zur optimalen Einstellung der durch den Fahrzeugführer gewünschten Beschleunigung beziehungsweise Geschwindigkeit frei regelbar sind. Aus der DE 197 26 214 ist bekannt, entweder aus einer Position des Fahrpedals die Be schleunigung oder aus der Position des Fahrpedals die Geschwindigkeit vorzugeben. Die Vorgabe einer Ge schwindigkeit als Funktion der Pedalposition hat je doch den Nachteil, dass der Fahrzeugführer bei kon stanten mittleren Fahrpedalpositionen über einen län geren Zeitraum eine Beschleunigung erwartet, diese jedoch nicht durch die Regelung des Anfahrvorganges eingefordert wird. Wird über die Fahrpedalposition die Beschleunigung vorgegeben, so ist nachteilig, dass eine Änderung der Fahrpedalposition nur zu einer langsamen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit führt, obwohl der Fahrzeugführer eine spontane Reaktion des Fahrzeugs erwartet.

Vorteile der Erfindung

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rege lung des Anfahrvorganges des Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist es möglich, den Anfor derungen des Fahrzeugführers bei einer Betätigung des Fahrpedals in Bezug auf Beschleunigung und Geschwin digkeit des Fahrzeugs Genüge zu tun. Indem

a) in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung eine Beschleunigung festgelegt und hieraus durch In tegration ein erster Wert für die Geschwindig keit gebildet,
b) in Abhängigkeit von einer Änderung (Gradient) der Fahrpedalstellung ein Korrekturwert festge legt und
c) durch Addition des ersten Wertes mit dem Korrek turwert eine Sollgeschwindigkeit ermittelt wird,

kann die Koordination von elektronischem Kupplungs management mit dem Motorleistungssteuersystem mit ei ner Aktion am Fahrpedal verbunden werden.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Beschleuni gung und den Korrekturwert jeweils anhand einer Kenn linie eines Kennfeldes festzulegen. In das Kennfeld zur Festlegung der Beschleunigung kann insbesondere eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Drehzahl am Getriebeausgang einfließen. Über derarti ge Kennlinien und Kennfelder kann festgelegt werden, dass mit steigender Fahrpedalstellung die Beschleuni gung positiv ansteigt und bei einem unbetätigten Fahrpedal die Beschleunigung negativ ist. Ebenso kann mit steigendem Gradienten der Korrekturwert positiv und bei fallendem Gradienten der Korrekturwert nega tiv vorgegeben werden.

Weiterhin ist vorteilhaft, aus der Stellung des Fahr pedals zunächst eine Momenten- oder Leistungsforde rung zu ermitteln und hieraus erst anschließend den ersten Wert für die Geschwindigkeit zu bestimmen. In gleicher Weise kann auch bei der Festlegung des Kor rekturwertes verfahren werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung er geben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs und

Fig. 2 einen Verlauf einer Sollgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung in einem Ausführungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise ein Block schaltbild, mit dem eine Regelung eines Anfahrvorgan ges eines Kraftfahrzeugs erfolgen kann. Das Kraft fahrzeug weist dazu eine Kupplung und eine Brenn kraftmaschine auf, die im Antriebsstrang für das Kraftfahrzeug angeordnet und koordiniert steuerbar sind (über ein Kupplungsmanagement und ein Motorlei stungssteuerungssystem). Aus einer Stellung α eines Fahrpedals soll eine Beschleunigung beziehungsweise eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden.

In einem ersten Schritt S1 wird dazu die Stellung α des Fahrpedals erfasst und einer Beschleunigung a_soll zugeordnet. Neben einer direkten Zuordnung der Stellung α des Fahrpedals zur Beschleunigung ist es auch möglich, zunächst aus der Stellung α eine Momen ten- oder Leistungsforderung zu ermitteln und anhand dieser die Beschleunigung a_soll festzulegen. Die Festlegung selbst kann anhand einer Kennlinie oder eines Kennfeldes erfolgen, wobei in letzteres zusätz lich Größen wie eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Drehzahl am Getriebeausgang einfließen können.

Mittels der Kennlinie oder des Kennfeldes kann die Bestimmung der Beschleunigung a_soll derart festge legt werden, dass insbesondere mit steigender Fahrpe dalstellung α die Beschleunigung a_soll positiv an steigt. Weiterhin kann auf diese Weise festgelegt werden, dass bei einem unbetätigten Fahrpedal die Be schleunigung a_soll negativ wird.

In einem zweiten Schritt S2 wird durch Integration der ermittelten Beschleunigung a_soll ein erster Wert v_soll_1 für die Geschwindigkeit berechnet. Zur Fest legung einer Sollgeschwindigkeit v_soll wird der er ste Wert v_soll_1 nach dem erfindungsgemäßen Verfah ren mit einem Korrekturwert v_delta addiert.

Der Korrekturwert v_delta ergibt sich aus einer Ände rung (Gradient dα) der Fahrpedalstellung α. Wiederum kann die Festlegung anhand einer vorgegebenen Kennli nie oder eines Kennfeldes (Schritt S3) erfolgen. Auch hier kann zunächst ausgehend von dem Gradienten dα eine Momenten- oder Leistungsforderung bestimmt wer den und hieraus dann der Korrekturwert v_delta abge leitet werden.

Die in dem Schritt S3 zugrunde legbaren Kennlinien oder Kennfelder können insbesondere derart ausgestal tet werden, dass mit steigendem Gradienten dα der Korrekturwert v_delta positiv und bei fallendem Gra dienten dα der Korrekturwert v_delta negativ wird. Kleine Gradienten dα werden vorzugsweise derart fest gelegt, dass der Korrekturwert v_delta Null ist.

Mit der Bestimmung der Sollgeschwindigkeit v_soll er folgt die Regelung der Brennkraftmaschine und der Kupplung in an sich bekannter Weise über das Kupp lungsmanagement und das Motorleistungssteuerungssy stem. Dazu wird zunächst ein bauartbedingter Faktor f mit der Sollgeschwindigkeit v_soll multipliziert und liefert eine Sollgetriebeausgangsdrehzahl n_ga_soll. Der bauartbedingte Faktor f beinhaltet insbesondere Werte für eine Reifengröße und eine Übersetzung eines Differentials.

Die Sollgetriebeausgangsdrehzahl n_ga_soll wird nach folgend mit einer Übersetzung i eines Getriebes mul tipliziert und liefert letztendlich einen Wert für eine Sollgetriebeeingangsdrehzahl n_ge_soll. Diese Größe n_ge_soll wird dann zur Steuerung der Stell glieder von Brennkraftmaschine und Kupplung in geeig nete Steuersignale umgesetzt, damit das Kraftfahrzeug der Sollgeschwindigkeit v_soll folgt. Art und Weise einer solchen Steuerung sind aus dem Stand der Tech nik bekannt und sollen daher hier nicht näher erläu tert werden.

Die Fig. 2 zeigt beispielhaft einen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit v_soll bei unterschiedlichen Fahrpedalstellungen α. Zunächst wird in einem Zeit raum t₁ bis zu einem Zeitpunkt T₁ das Fahrpedal durch einen Fahrzeugführer in einer bestimmten Stellung α gehalten. Die in dem Schritt S1 verwendete Kennlinie zur Festlegung der Beschleunigung a_soll führt zu ei nem positiven Wert für v_soll_1, während der Gradient dα durch Verwendung einer entsprechenden Kennlinie im Schritt S3 zu einem Korrekturwert v_delta mit dem Wert 0 führt, da hier die Stellung α des Fahrpedals (durchgezogene Linie) nahezu konstant gehalten wird. Insgesamt ergibt sich für die Sollgeschwindigkeit v_soll (gestrichelte Linie) ein leichter Anstieg.

Ab dem Zeitpunkt T₁ wird fahrerseitig das Fahrpedal stärker betätigt und die Brennkraftmaschine zu einer erhöhten Momentenabgabe aufgefordert. In einem Zeit raum t₂ bis zu einem Zeitpunkt T₂ ist sowohl der er ste Wert_v_soll 1 als auch der Korrekturwert v_delta aufgrund des steigenden Gradienten dα positiv. Die hieraus resultierende Sollgeschwindigkeit v_soll für den Zeitraum t₂ steigt damit stark an.

Zwischen den Zeitpunkten T₂ und T₃ (Zeitraum t₃) wird die Stellung α des Fahrpedals von dem Fahrzeugführer jetzt auf höherem Niveau konstant gehalten. Damit wird der Korrekturwert v_delta wiederum 0 und die Sollgeschwindigkeit v_soll ergibt sich einzig aus der Festlegung der Beschleunigung a_soll im Schritt S1. Die Kennlinie für die Festlegung kann dabei derart gewählt sein, dass - wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verdeutlicht - sich insgesamt ein steile rer Anstieg der Sollgeschwindigkeit v_soll bei stei gender Stellung α des Fahrpedals ergibt.

Bei einer Rücknahme der Fahrpedalstellung α ab dem Zeitpunkt T₃ sinkt die Sollgeschwindigkeit v_soll schnell ab, da einerseits der im Schritt S1 ermit telte Wert für die Beschleunigung a_soll sinkt und andererseits der Korrekturwert v_delta im Schritt S3 mit fallendem Gradienten dα negativ festgelegt wird (Zeitraum t₄). Ab einem Zeitpunkt T₄ befindet sich das Fahrpedal in einer unbetätigten Stellung α und während eines Zeitraums t₅ wird damit wieder der Gra dient dα sehr klein und der Korrekturwert v_delta entsprechend auf 0 gesetzt. Mit Hilfe einer geeigne ten Kennlinie ergibt sich für ein unbetätigtes Fahr pedal eine negative Beschleunigung a soll und somit resultiert hieraus eine fallende Sollgeschwindigkeit v_soll.

Claims

1. Verfahren zur Regelung eines Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeugs mit einer Kupplung und einer Brenn kraftmaschine, die im Antriebsstrang für das Kraft fahrzeug angeordnet und koordiniert steuerbar sind, und bei dem während des Anfahrvorganges über eine Stellung eines Fahrpedals eine Beschleunigung und/ oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass

1. in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung (α) eine Beschleunigung (a soll) festgelegt und hier aus durch Integration ein erster Wert (v_soll_1) für die Geschwindigkeit gebildet,
2. in Abhängigkeit von einer Änderung (Gradient dα) der Fahrpedalstellung (α) ein Korrekturwert (v_delta) festgelegt und
3. durch Addition des ersten Wertes (v_soll_1) mit dem Korrekturwert (v_delta) eine Sollgeschwindig keit (v_soll) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Fahrpedalstellung (α) zunächst eine Mo menten- oder Leistungsforderung ermittelt wird und hieraus die Beschleunigung (a_soll) festgelegt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem Gra dienten (dα) zunächst eine Momenten- oder Leistungs forderung ermittelt wird und hieraus der Korrektur wert (v_delta) bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung (a_soll) und der Korrekturwert (v_delta) jeweils anhand einer Kennlinie oder eines Kennfeldes fest gelegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Kennfeld zur Festlegung der Beschleuni gung (a_soll) eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Drehzahl am Getriebeausgang einfließen.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit steigender Fahrpedalstellung die Beschleuni gung (a_soll) positiv ansteigt.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unbetätigten Fahrpedal (α) die Be schleunigung (a_soll) negativ ist.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit steigendem Gradienten (dα) der Korrekturwert (v_delta) positiv und bei fallendem Gradienten (dα) der Korrekturwert (v_delta) negativ ist.