DE3334713C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur
Steuerung der Kraftstoffzumeßeinrichtung für den Antriebsmotor
eines Kraftfahrzeuges zur Anpassung der
Gasstellung nach einem Gangwechsel bei wieder eingerückter
Kupplung an die vom Fahrer vorgegebene Gasstellung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Erfindung betrifft hauptsächlich Kraftfahrzeuge,
bei denen der Kuppel- und Schaltvorgang automatisiert
ist. Sie ist aber auch bei Fahrzeugen mit manuell betätigten
Kupplungen und Getrieben anwendbar, wenn ein
unabhängig vom Fahrer steuerbares Gaspedal vorhanden
ist.
Bei Gangwechselvorgängen wird vor Herausnahme des alten
Ganges die Kraftstoffzumeßeinrichtung des Motors durch
eine Schaltautomatik auf einen Wert gestellt, der einen
Hochlauf der Motordrehzahl in der Schaltpause verhindert.
Bis zu dem Zeitpunkt, in dem der neue Gang eingelegt
und die Kupplung wieder eingedrückt ist, kann die Kraftstoffeinrichtung
auf Leerlauf stehen, oder aber
die Motordrehzahl auf einen Wert geregelt werden, der
der Motordrehzahl im neuen Gang (Synchrondrehzahl) entspricht.
Ausgehend von diesem Steuerzustand der Kraftstoffzumeßeinrichtung
muß nach beendeter Schaltung die
Steuerstellung des Motors wieder an die Steuerstellung
des vom Fahrer betätigten Fahrpedals angepaßt werden.
Dabei kann davon ausgegangen werden, daß der Fahrer in
der Schaltpause das Gaspedal in der alten Stellung stehen
läßt.
Die Anpassung sollte aus fahrtechnischer Sicht so
schnell wie möglich erfolgen, um z. B. beim Hochschalten
möglichst früh wieder ein ausreichendes Antriebsmoment
zur Verfügung zu haben. Allerdings führt eine zu schnelle
Anpassung zu einem Ruck und damit zu einer Beeinträchtigung
des Fahrkomforts. Nach der Hochschaltung ist im
neuen Gang eine höhere Gasstellung als im alten Gang
erforderlich, um mit gleicher Geschwindigkeit wie vor
dem Gangwechsel weiterfahren zu können. Dem Fahrer
muß ausreichend Zeit gelassen werden, um sich auf die
neue Gasstellung einzustellen.
Eine Gassteuereinrichtung der eingangs genannten Art
ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 00 37 639
bekannt. Dort ist eine Anordnung vorgeschlagen worden,
bei der die Anpassung der Kraftstoffzumeßeinrichtung
nach dem Wiedereinkuppeln mit Hilfe eines Steuersignals
erfolgt, das abhängig von der Größe der Differenz
zwischen der Stellung der Kraftstoffzumeßeinrichtung
und der Stellung des Fahrpedals die Anpassung steuert.
Diese Art der Anpassung kann so ausgelegt sein, daß
ein gewünschter Fahrkomfort erreicht wird. Die dann
aber relativ langsame Anpassung wirkt sich negativ bei
solchen Fahrzuständen aus, die eine schnelle Anpassung
erfordern. Dies ist z. B. in einer Steigung der Fall.
Der Fahrer, der die Anpassung manuell vornimmt, wird
dagegen abhängig von der Fahrsituation, nach einem
Gangwechsel unterschiedich schnell die Gaspedalstellung
an die gewünschte Geschwindigkeit anpassen.
Aus der Zeitschrift "Krafthand", Heft 5, 1981, Seite 267-273 ist weiter
eine elektronische Getriebesteuerung bekannt, bei welcher die Gangwahl automatisch
in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und der Motorlast
vorgenommen wird. Der Fahrer kann außerdem zwischen 3 Fahrprogrammen (Energie
sparen, Stadtfahrt und Leistung) wählen. Es besteht ferner die Möglichkeit,
fahrwiderstandsabhängige Schaltpunktverschiebungen entsprechend der Straßenneigung,
Fahrzeugbelastung, Luftwiderstand usw. vorzunehmen.
Aus der DE 32 40 236 A1 ist schließlich eine automatische Getriebesteuerung
bekannt, bei der ebenfalls das Ladegewicht als Steuerfaktor verwendet wird,
insbesondere jedoch um das Fahrverhalten des Fahrzeugs dem Ladegewicht anzupassen,
um so beispielsweise eine angemessene Motor-Bremswirkung auch bei
hoher Beladung zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die eine
solche Anpassung der Motorsteuerstellung herstellt, die
den verschiedenen Fahrsituationen optimal angepaßt ist,
und gleichzeitig möglichst komfortabel arbeitet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1
enthaltene Erfindung. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele
und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein schematisches
Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zur
Steuerung der Kraftstoffzumeßeinrichtung.
Wie in der Zeichnung erkennbar, besteht der Antriebsstrang
eines Fahrzeugs aus einem Motor 1, einer Kupplung
3, einem Getriebe 4 sowie den angetriebenen Rädern,
von denen hier nur ein Rad 5 gezeichnet ist. Zur Steuerung
von Kupplung 3 und Getriebe 4 dient eine Getriebesteuerung
6. Einzelheiten dieser Getriebesteuerung sind,
da nicht zur Erfindung gehörig, nicht dargestellt.
Zur Steuerung des Motors 1 dient eine Motorsteuerung 8.
Der Motorsteuerung 8 wird über einen Drehzahlsensor 2
die Drehzahl des Motors 1 mitgeteilt. Die Motorsteuerung
8 dient vor allem zur Regelung der Motordrehzahl während
der Schaltpause, d. h. zur Einstellung der Motordrehzahl
an die neue Getriebedrehzahl nach einem Schaltvorgang.
Bestandteil der Motorsteuerung 8 ist eine Anpassungssteuerung
9. Diese dient dazu, nach Abschluß eines Schaltvorganges,
also nach dem Wiedereinrücken der Kupplung 3,
die von der Motorsteuerung 8 eingestellte Gasstellung
wieder an die vom Fahrer tatsächlich betätigte Gasstellung
anzupassen.
Zur Einstellung des Gases betätigt der Fahrer einen Geber
10 (Gaspedal). Der Geber 10 ist mit einer Kraftstoffzumeßeinrichtung
12 am Motor 1 verbunden. Am Geber 10
ist weiterhin ein Kick-down-Schalter 11 angebracht.
Mit einer Einrichtung 13 (Fahrprogramm) kann der Fahrer
verschiedene Fahrprogramme, z. B. "zügig" oder "ökonomisch"
vorwählen.
Die Getriebesteuerung 6, der durch einen Sensor 18 die
Getriebeausgangsdrehzahl mitgeteilt wird, enthält eine
Fahrzustandserfassung 7. In dieser werden verschiedene
Fahrzustände, wie z. B. die Straßensteigung p, das Fahrzeuggewicht
G, und ein Überholvorgang, erkannt. Die genaue
Methode zur Erfassung dieser Fahrzustände ist
nicht Gegenstand der Erfindung und wird deshalb nicht
näher beschrieben. Die Ermittlung des Fahrzeuggewichts
kann beispielsweise wie in der älteren Patentanmeldung
P 32 46 201.8 beschrieben durchgeführt werden.
Die Fahrzustände p<a (Kriterium 19), G<b (Kriterium 20),
Überholvorgang (Kriterium 21) werden auf ein ODER-Glied
14 geleitet. Das gleiche gilt für weitere Fahrzustände
(Kriterien 22) (in der Zeichnung nicht dargestellt).
Auf das ODER-Glied 14 wird weiterhin ein Signal des
Kick-down-Schalters 11 sowie ein Signal des Fahrprogramm-Gebers
13 geleitet. Dieses Fahrprogramm kann z. B. ein
Programm für zügige Fahrt sein.
Wie man sieht, werden auf das ODER-Glied 14 solche Fahrzustände
geleitet, die man als kritisch bezeichnen kann,
und die ein schnelles Beschleunigen oder ein hohes Motordrehmoment
erfordern.
Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 14 wird auf einen
ersten Kennlinienspeicher 16, der ein Teil der Anpassungssteuerung
9 ist, geleitet. In diesem Kennlinienspeicher
16 ist eine Funktion für den Stellweg s der
Kraftstoffzumeßeinrichtung 12 über die Zeit t gespeichert.
Der Kennlinienspeicher 16 bewirkt eine schnelle Anpassung
des von der Motorsteuerung 8 zum Zeitpunkt des Wiedereinlegens
der Kupplung 3 ausgesteuerten Gases an die vom
Fahrer gewählte Gasstellung (Sollwert).
Falls die oben erwähnten kritischen Fahrzustände nicht
zutreffen, wird über ein Invertglied 15 ein zweiter
Kennlinienspeicher 17 angesteuert. Dieser enthält eine
Kennlinie zur langsamen Gasanpassung, welche für Normalfälle
ausreicht und einen höheren Fahrkomfort ergibt.
Das Ausgangssignal des zweiten Kennlinienspeichers 17
wird ebenfalls auf die Kraftstoffzumeßeinrichtung 12
des Motors 1 gegeben.
Die Ausgangssignale der Kennlinienspeicher 16, 17 überspielen
in der Kraftstoffzumeßeinrichtung 12 das direkte
Signal vom Geber 10.
Im folgenden wird eine Beispiel für die Gasanpassung der
erfindungsgemäßen Einrichtung beschrieben. Es sei angenommen,
daß die Motorsteuerung 8 am Ende eines Schaltvorganges
beim Wiedereinkuppeln eine Gasstellung von
40% der Vollgasstellung hat. Diese Gasstellung
ist beispielsweise notwendig, um den Motor 1
mit einer Drehzahl laufen zu lassen, die synchron mit
der Drehzahl der Eingangswelle des Getriebes 4 ist.
Der Fahrer hat während des Schaltvorganges den Fuß auf
dem Gaspedal (Geber 10) stehengelassen, was bei der hier
zugrundegelegten Schaltautomatik zulässig ist. Dabei beträgt
beispielsweise das vom Fahrer ausgesteuerte Gas
(Sollwert) 80% der Vollgasstellung. Die Anpassungssteuerung
9 hat nun die Aufgabe, den obengenannten Wert
von 40% auf diese 80% der Vollgasstellung anzugleichen.
Gemäß der Erfindung erfolgt dies abhängig vom Fahrzustand,
und zwar bei kritischen Fahrzuständen schnell,
d. h. innerhalb von etwa einer halben Sekunde.
In normalen Fahrzuständen geschieht die Anpassung jedoch
langsam, d. h. innerhalb von etwa 2 Sekunden.
Bei der schnellen Anpassung hat der Fahrer die Möglichkeit,
sofort wieder das Gas nach seinem Urteil einzustellen,
während bei der langsamen Anpassung ein maximaler
Fahrkomfort, d. h. ein ruckfreies Schalten ermöglicht
wird.
Die Anpassung kann wie in den Kennlinienspeichern 16,
17 dargestellt linear erfolgen. Es können aber auch
nicht-lineare Kennlinien verwendet werden.
Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Schaltung
kann analog, digital oder mit Mikrocomputern realisiert
werden.
Claims (6)
1. Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumeßeinrichtung
für den Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges
zur Anpassung der durch eine Motorsteuerung eingestellten
Gasstellung nach einem Gangwechsel bei wieder
eingerückter Kupplung an die vom Fahrer vorgegebene
Gasstellung, gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a) es ist eine mindestens einen der Fahrparameter Fahrbahnsteigung oder -gefälle p, Fahrzeuggewicht G und Überholvorgang erfassende Fahrzustandserfassung (7) vorgesehen;
- b) es ist eine Anpassungssteuerung (9) zur Steuerung der Kraftstoffzumeßeinrichtung (12) vorgesehen, welcher mindestens eines der Signale der Fahrparameter von der Fahrzustandserfassung (7), und/oder Signale eines Kick-down-Schalters (11) und/oder eines Fahrprogrammgebers (13) zugeführt sind und welche abhängig von den jeweils auftretenden Signalen oder Fahrparametern verschiedene Anpassungsgeschwindigkeiten ansteuert.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anpassungssteuerung (9) den Fahrzuständen
große Fahrbahnsteigung, großes Fahrbahngefälle, großes
Fahrzeuggewicht, Überholvorgang, Kick-down oder
Fahrprogramm für zügige Fahrt eine hohe Anpassungsgeschwindigkeit
zuordnet.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anpassungssteuerung (9) normalen Fahrzuständen
eine niedrige Anpassungsgeschwindigkeit zuordnet.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die hohe Anpassungsgeschwindigkeit die maximal
mögliche Anpassungsgeschwindigkeit ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der niedrigen Anpassungsgeschwindigkeit die
Gasanpassung mindestens 1,5 Sek. dauert.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anpassungssteuerung (9) zwei Kennlinienspeicher
(16; 17) zur schnellen oder zur langsamen
Gasanpassung aufweist.
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DE19833334713 DE3334713A1 (de) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | Einrichtung zur steuerung der kraftstoffzumesseinrichtung fuer den antriebsmotor eines kraftfahrzeuges |
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ID=6210039
Family Applications (1)
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