DE102006013676A1

DE102006013676A1 - Kraftfahrzeug mit elektronischer Fahrerwunschvorgabeeinrichtung

Info

Publication number: DE102006013676A1
Application number: DE102006013676A
Authority: DE
Inventors: Harald Glantschnik
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2007-09-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebseinheit, eine elektronische Fahrerwunschvorgabeeinrichtung und eine elektronische Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Lastvorgabesignals zur Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit vom Fahrerwunschsignal. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass eine variable Dämpfung des Fahrerwunschsignals in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Fahrerwunschänderung und/oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Fahrerwunschänderung erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem PKW-Bereich sind bereits Fahrzeuge mit einem elektronischen Fahrpedal (Gaspedal) bekannt. Über derartige Fahrpedale gibt ein Fahrer seinen Fahrerwunsch an die Antriebseinheit des Fahrzeugs weiter. Das Fahrpedal bildet in Abhängigkeit von dem Auslenkwinkel ein pedalstellungsproportionales Fahrerwunschsignal. Dieses Fahrerwunschsignal ist in der Regel als Spannungs-, Strom- oder Widerstandsgröße (ohmscher Widerstand) ausgebildet. Das Fahrerwunschsignal wird an ein Motorsteuergerät zur Bildung einer Lastvorgabe (Lastvorgabesignal) für die Antriebseinheit weitergeleitet. Bevor das Lastvorgabesignal an die Antriebseinheit weitergeleitet wird, wird das Lastvorgabesignal bedämpft um eine zu direkte, auf den Fahrer als Ruckeln wirkende, Auswirkung zu vermeiden. In der Regel wird hierfür das Lastvorgabesignal über Kennfelder derart beeinflusst bzw. verändert, dass das besagte Ruckeln vermieden werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug zu schaffen, welches über seine elektronische Fahrerwunschvorgabeeinrichtung zum einen ein Ruckeln des Fahrzeugs weitgehend vermeidet und zum anderen das dynamische Ansprechverhalten des Kraftfahrzeugs verbessert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind. Gemäß der Erfindung ist eine mit der elektronischen Fahrerwunschvorgabeeinrichtung gekoppelte elektronische Steuereinrichtung vorhanden, die derart ausgebildet ist, dass sie ein ihr zugeführtes Fahrerwunschsignal in ein Lastvorgabesignal umsetzt und das Lastvorgabesignal oder das Fahrerwunschsignal in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Fahrerwunschänderung und/oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Fahrerwunschänderung (z.B. Fahrpedalgradient) stärker oder weniger stärker dämpft.

Durch die Erfindung ist eine adaptive Funktion geschaffen, die über eine Erkennung und Anpassung ermöglicht, zwischen einem Zustand „Konstantfahrt – Ruckeln verhindern – Dämpfung des Gaspedals hoch" und einem Zustand „Konstantfahrt – Fahrpedalauslenkung/-geschwindigkeit über einer vorbestimmten Schwelle – Dämpfung des Gaspedals niedrig", umzuschalten. Diese Funktionalität ist vorzugsweise durch einen im Steuergerät implementierten Algorithmus gebildet, der abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des Fahrpedals und/oder dem Auslenkmaß des Fahrpedals die Dämpfung des elektronisch vorliegenden Pedalwertsignals (Fahrerwunschsignal) anpassen kann. In einer Weiterbildung kann der Algorithmus bzw. das Steuergerät derart ausgebildet sein, dass verhindert wird, dass verringerte Dämpfungen des Fahrerwunschsignals über eine zu lange Zeitdauer bestehen und so ein Ruckeln des Fahrzeugs auftreten kann. Dies wird verhindert, indem nach jeder Umsetzung eines dynamischen Fahrerwunsches (Fahrerwunsch mit verringerter Dämpfung) für eine vorbestimmte Sperrzeit eine dynamische Umsetzung unterbunden wird, und jeder während der Dauer der Sperrzeit auftretende Fahrerwunsch mit einer Standarddämpfung (eine im Vergleich zur Dämpfung im dynamischen Zyklus erhöhte Dämpfung) umgesetzt wird. Erst nach Ablauf dieser Sperrzeit wird der nächste Fahrerwunsch, der die Bedingungen eines dynamischen Fahrerwunsches (Fahrerwunsch größer/gleich vorbestimmtes Fahrerwunschausmaß und/oder Fahrerwunschänderungsgeschwindigkeit größer/gleich vorbestimmte Fahrerwunschänderungsgeschwindigkeit) erfüllt, wieder mit einer verringerten Dämpfung umgesetzt.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer, in einem Diagramm dargestellten Drehmoment-Fahrpedalcharakteristik erläutert.
Die einzige Figur zeigt die Auslenkung des Fahrpedals (in Prozent) und die hierdurch begründete Drehmomentabgabe (Antriebsmoment in Prozent) über der Zeit t. Dargestellt sind drei verschiedene Kurvenverläufe, wobei ein erster Kurvenverlauf K1 die Auslenkung des Fahrpedals darstellt. Ein zweiter Kurvenverlauf K2 zeigt den aufgrund des Fahrpedalverlaufs sich einstellenden Verlauf des Antriebsmoments bei Verwendung einer Vorrichtung (Steuereinrichtung ohne variable Dämpfung) gemäß dem Stand der Technik, während ein dritter Kurvenverlauf K3 den aufgrund des Fahrpedalverlaufs sich einstellenden Verlauf des Antriebsmoments bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (Steuereinrichtung mit variabler Dämpfung) darstellt.
Gemäß der Kurve K1 (dunkle Linie mit Rauten-Kennung) ist ein beliebiger, von einem Fahrer über ein Fahrpedal eingestellter Fahrpedalwunsch gezeigt. Ausgehend von einer Konstantfahrt erfolgt im Zeitpunkt t0 (0 Sek.) eine Fahrerwunschvorgabe die die Kriterien eines dynamischen Fahrerwunsches (Fahrerwunschausmaß – z.B. Verschwenkwinkel des Fahrpedals – größer/gleich einem vorbestimmten Fahrerwunschausmaß und/oder Fahrerwunschänderungsgeschwindigkeit größer/gleich einer vorbestimmten Fahrerwunschänderungsgeschwindigkeit) erfüllt. Die Fahrerwunschvorgabe durch Auslenkung des Fahrpedals erfolgt innerhalb kürzester Zeit (hier. 0,2 Sek.) von zirka 18% auf 100% (so genannter kick-down), und bleibt dann bis zum Zeitpunkt t3 (1 Sek) unverändert. Im Zeitpunkt t3 wird das Fahrpedal losgelassen (bzw. schnell zurückgefahren) bis die Fahrerwunschvorgabe im Zeitpunkt t4 (bei 1,2 Sek) bei 0% liegt und erst zirka 0,6 Sekunden später, im Zeitpunkt t6 (bei 1,8 Sek) wieder ansteigt. Auch die Fahrerwunschvorgabe im Zeitpunkt t6 erfolgt wieder unter Erfüllung der Bedingungen für eine dynamischer Fahrerwunschanforderung (von 0% auf 60%). Im Zeitpunkt t7 (bei 2 Sek) wird der aktuelle Fahrerwunsch für zirka 0,4 Sekunden konstant gehalten, bis im Zeitpunkt t8 (bei 2,4 Sek) ein erneuter dynamischer Fahrerwunsch anstieg) (von 60% auf 100%) erfolgt. Schließlich werden die 100% Fahrerwunsch für zirka 0,4 Sekunden konstant beibehalten, bis im Zeitpunkt t10 (bei 3 Sek) der Fahrerwunsch wieder innerhalb von 0,2 Sekunden auf 0% zurückgeführt wird (t11).
Gemäß dem Stand der Technik stellt sich aufgrund der fest voreingestellten unveränderbaren Dämpfung des Fahrerwunschsignals ein Kurvenverlauf für das resultierende Antriebsmoment gemäß der Kurve K2 (mitteldunkle Linie mit Rechteck-Kennung) ein. Die feste Dämpfung hat zur Folge, dass unabhängig von der Dynamik oder dem Ausmaß des Fahrerwunsches das resultierende Antriebsmoment stets in gleicher Weise ansteigt und abfällt.
Im Gegensatz hierzu wird durch die Erfindung erreicht, dass das einzustellende Antriebsmoment in Abhängigkeit von der Dynamik und/oder dem Ausmaß der Fahrpedalbetätigung unterschiedlich eingestellt wird (Kurve K3; helle Linie mit Dreieck-Kennung). Hierdurch wird erreicht, dass eine dynamische Fahrpedalbetätigung eine entsprechend dynamische Umsetzung des Antriebswunsches zur Folge hat, aber gleichzeitig ein Ruckeln des Fahrzeugs weitestgehend vermieden bleibt. Aufgrund der variablen Dämpfung des Fahrerwunschsignals wird bei Erkennung eines dynamischen Fahrerwunsches, als Reaktion hierauf, das Antriebsmoment erheblich schneller bereitgestellt als bei einer herkömmlichen Vorrichtung. Im dargestellten Beispiel folgt der Verlauf des Antriebsmoments dem der Fahrerwunschvorgabe im Wesentlichen unverzögert, so dass bereits im Zeitpunkt t1 mit Erreichen der Fahrerwunschvorgabe von 100% auch das Antriebsmoment von 100% eingestellt ist. Bei der Verringerung des Fahrerwunsches (Verzögerung des Fahrzeugs) verhält sich die Antriebmomenteinstellung unverändert gemäß der konventionellen Dämpfungseinstellung (siehe Verlauf zwischen t3 und t5 bzw. t10 und t12).
In einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird nach einer erfolgten dynamischen Fahrerwunschreaktion (hier: im Zeitpunkt t1 bzw. t9) eine Sperrzeit T_Sperr eingestellt, während deren Zeitdauer auf einen erneuten dynamischen Fahrerwunsch nicht mehr mit einer reduzierten Dämpfung, sondern vielmehr mit einer im Vergleich hierzu erhöhten Standarddämpfung reagiert wird (siehe hierzu Verlauf zwischen t6 und t8). Erst eine nach Ablauf der Sperrzeit T_Sperr erfolgende dynamische Fahrerwunschvorgabe (hier im Zeitpunkt t8) kann wieder eine entsprechend dynamische Einstellung des Antriebsmoments aufgrund der verringerten Dämpfung zur Folge haben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf mehrspurige Kraftfahrzeuge im Sinne von Kraftwagen mit Brennkraftmaschinenantrieb beschränkt, sondern umfasst vielmehr auch Fahrzeuge wie Motorräder, Trikes oder Quads oder dergleichen. Somit kann die Fahrerwunschvorgabeeinrichtung auch als Gasdrehgriff oder dergleichen ausgebildet sein. Die Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs ist vorzugsweise eine Brennkraftmaschine – kann aber ebenso als Elektromaschine oder dergleichen ausgebildet sein.

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend – eine Antriebseinheit zur Erzeugung eines Antriebsmoments, – eine elektronische Fahrerwunschvorgabeeinrichtung zur Erzeugung eines elektronischen Fahrerwunschsignals, – eine elektronische Steuereinrichtung zur Erzeugung eines Lastvorgabesignals zur Steuerung der Antriebseinheit in Abhängigkeit vom Fahrerwunschsignal, dadurch gekennzeichnet, dass – die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass eine variable Dämpfung des Fahrerwunschsignals in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Fahrerwunschänderung und/oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Fahrerwunschänderung erfolgt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Dämpfung des Fahrerwunschsignals, bei einer Fahrerwunschänderung oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes für das Ausmaß der Fahrerwunschänderung und/oder bei Fahrerwunschänderung mit einer Änderungsgeschwindigkeit größer/gleich einer vorbestimmten Änderungsgeschwindigkeit, um ein vorbestimmtes Maß verringert wird.
Kraftfahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass nach jeder erfolgten Umsetzung eines Fahrerwunschsignals in ein Lastvorgabesignal mit einer reduzierten Dämpfung eine Sperrzeit (T_Sperr) aktiviert wird, für deren Zeitdauer im Anschluss an die Umsetzung mit reduzierter Dämpfung alle weiteren Umsetzungen mit einer im Vergleich zur reduzierten Dämpfung erhöhten Dämpfung erfolgen.