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WO2014086668A1 - Verfahren und vorrichtung zum verbesserten umschalten zwischen fahrpedalkennlinien - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verbesserten umschalten zwischen fahrpedalkennlinien Download PDF

Info

Publication number
WO2014086668A1
WO2014086668A1 PCT/EP2013/075044 EP2013075044W WO2014086668A1 WO 2014086668 A1 WO2014086668 A1 WO 2014086668A1 EP 2013075044 W EP2013075044 W EP 2013075044W WO 2014086668 A1 WO2014086668 A1 WO 2014086668A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
characteristic
accelerator
accelerator pedal
drive output
output
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/075044
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Krämer
Tobias BERGWEILER
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft filed Critical Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority to CN201380063338.5A priority Critical patent/CN104822920B/zh
Publication of WO2014086668A1 publication Critical patent/WO2014086668A1/de
Priority to US14/732,177 priority patent/US9758175B2/en

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/082—Selecting or switching between different modes of propelling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2422—Selective use of one or more tables
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/606—Driving style, e.g. sporty or economic driving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration

Definitions

  • the present invention relates to an improved method and apparatus for switching between accelerator pedal characteristics in a motor vehicle.
  • the method and the device according to the invention ensure that the acceleration behavior and / or the deceleration behavior when switching between accelerator characteristic curves is reproducible and moves within manageable limits.
  • Accelerator pedal angle has not changed. This can cause the motor vehicle to accelerate sharply even though the driver has not changed the accelerator pedal position.
  • the invention has for its object, an improved method and a
  • the object of the invention is achieved by a method for pretending
  • the switching from a first accelerator characteristic to a second accelerator characteristic is detected, for example when the accelerator characteristic switch is pressed by the driver.
  • a second drive output is determined as a function of the accelerator pedal position and the second accelerator pedal characteristic. For example, if switching from an accelerator characteristic for an economical drive mode to an accelerator characteristic with a sporty drive mode, the second drive output may be higher than the first drive output and the motor vehicle drive motor must be a higher one
  • the desired drive output is varied by a difference output per predetermined time interval from the first drive output to the second drive output.
  • the desired drive output is changed in at least one step from the first drive output to the second drive output.
  • the predetermined time interval may be the time period between two calculation steps of an accelerator characteristic changeover device and / or the time
  • the motor vehicle drive motor may be an internal combustion engine or an electric motor. It is also possible that the motor vehicle drive motor is a combination of internal combustion engine and electric motor, for example a hybrid drive.
  • the desired drive output is changed in at least one stage, for example by a ramp with steps.
  • a desired acceleration change is determined, which is to occur by switching over from a first accelerator pedal characteristic to a second accelerator pedal characteristic.
  • the desired acceleration change may be selected so that the driver of the motor vehicle on the one hand feels a change in acceleration, but on the other hand, the acceleration change is not so strong that an undesirably strong acceleration occurs.
  • the desired acceleration change can
  • the desired acceleration device can depend on several parameters.
  • a torque change is determined as a function of the vehicle mass and the desired acceleration change. From the torque change, the target drive output is determined.
  • the target drive output may be a torque value, a fuel-air mixture, the fuel fraction in a fuel-air mixture, the electric motor current, and the like.
  • the desired drive output can be transferred to an engine control, which has the optimum fuel-air mixture and the optimum
  • the desired acceleration change is predetermined and the period over which the desired acceleration change is applied is kept variable.
  • the driver feels a reproducible acceleration change, which depends on the difference between the first drive output due to the first accelerator characteristic and the second drive output due to the second
  • the method may also determine a desired acceleration caused by the
  • the desired drive output can be determined from the torque change.
  • Determining the desired acceleration change and / or the desired acceleration can take into account a plurality of parameters, such as the speed of the motor vehicle drive motor, the currently engaged gear, the first
  • Motor vehicle drive motor include.
  • the desired acceleration change and / or the desired acceleration may vary depending on the first and / or second accelerator pedal characteristic.
  • the desired acceleration change and / or the desired acceleration when switching between two accelerator pedal characteristics may also be due to the current accelerator pedal angle, the currently engaged gear, the current speed, the speed of the motor vehicle drive motor and / or due to the maximum
  • Torque of the motor vehicle drive motor vary.
  • the object of the invention is also achieved by a
  • Accelerator characteristic switching means may be formed and developed as previously described with respect to the method. Furthermore, the method described above can be configured as described below with regard to the accelerator characteristic changeover device.
  • Accelerator pedal position detecting means which is adapted to receive a signal via the position of an accelerator pedal
  • a target Antriebsabgabe- output means which is adapted to a target drive output to To issue a motor vehicle drive motor.
  • Accelerator characteristic switching means a control device which is adapted to output a first drive output as a target drive output to the desired output drive output device in dependence on the accelerator pedal position and a selected first pedal characteristic.
  • the control device detects the switching from a first accelerator characteristic to a second
  • the control device determines a second drive output as a function of the accelerator pedal position and the second accelerator pedal characteristic.
  • the control device changes the target drive output by a difference delivery per predefined time interval from the first drive output to the second drive output.
  • the control device determines a desired acceleration change, which is achieved by switching over from a first
  • Accelerator characteristic to occur on a second accelerator pedal characteristic Furthermore, the control device determines a torque change as a function of the vehicle mass and the desired acceleration change. The control device determines the target drive output from the torque change.
  • the control device can be constructed from a discrete module or a discrete component or extend over a plurality of modules or components.
  • the accelerator pedal detection device may be an electrical interface or a network interface.
  • the desired drive output output device may be a specially configured electrical interface or a general network interface.
  • the control device can also be designed to determine a desired acceleration, which can be achieved by switching from a first
  • Accelerator characteristic to occur on a second accelerator pedal characteristic The
  • Control device can determine the torque change as a function of the vehicle mass and the target acceleration.
  • the desired drive output can be determined from the torque change.
  • the control device may determine the rotational speed of the motor vehicle drive motor, the currently engaged gear, the current speed, the first accelerator pedal characteristic take into account the second accelerator pedal characteristic, the current accelerator pedal angle and / or the maximum torque of the motor vehicle drive motor.
  • the time interval can be the period between two computation steps of the
  • Accelerator characteristic switching device and / or the temporal
  • FIG. 1 shows an accelerator characteristic map for a sporty driving mode
  • FIG. 2 shows an accelerator characteristic map for a normal driving mode
  • FIG. 3 shows an accelerator characteristic map for an economical driving mode
  • FIG. 4 is a block diagram of the present invention.
  • Figure 5 is a flow chart of the present invention.
  • FIG. 1 to 3 show exemplary accelerator characteristic map fields, wherein FIG. 1 corresponds to an accelerator characteristic field for a sporty mode, FIG. 2 corresponds to a characteristic field for a normal driving mode and FIG. 3 corresponds to a characteristic field for an economic driving mode.
  • the X-axis shows the speed in km / h.
  • the Y-axis shows the relative accelerator pedal position.
  • the Z axis shows the torque to be delivered by the engine. It can be seen that in Figure 1, the engine already at a comparatively small
  • Actuation of the accelerator pedal emits a comparatively high torque.
  • a sporty driving mode can be implemented because a high torque is already provided on a slight actuation of the accelerator pedal.
  • Figure 3 it can be seen in Figure 3 that even with a relatively strong operation of the accelerator pedal, a relatively low torque is output from the engine. This makes it possible to realize an economical driving mode that is optimized for low fuel consumption.
  • Figure 2 shows a
  • Accelerator characteristic field for a normal driving mode in which the response of the engine lies between the characteristic fields shown in Figures 1 and 3.
  • FIG. 4 shows an accelerator characteristic changeover device 1 according to the invention which comprises an accelerator pedal position detection device 4, a target drive output output device 6, a control device 14 and a memory 16. To the accelerator pedal position detection device 4, an accelerator pedal 2 is connected. To the target drive output output device 6 is a
  • Motor controller 8 connected to a motor 0 is connected.
  • the motor 10 outputs via a shaft 12 from a torque.
  • Accelerator pedal position detection device 2 receives the position of the accelerator pedal 2 and transfers the current position of the accelerator pedal 2 to the control device 14.
  • the control device 14 outputs a target drive output to the target drive output output device 6.
  • the desired drive output is transferred to the engine control unit 8, which determines a fuel-air mixture and in particular the amount of fuel supplied to the engine 10.
  • the fuel is burned in the engine 10 to generate drive torque on the shaft 12.
  • Accelerator characteristic is selected with the accelerator pedal switch 18.
  • the engine 10 may be an internal combustion engine or an electric motor. It is also possible that the engine 10 is a combination engine and electric motor,
  • a hybrid engine for example, a hybrid engine.
  • the memory 16 stores desired acceleration changes.
  • the desired acceleration changes may depend on several parameters, such as the engine speed, the currently engaged gear, the current speed, the current accelerator characteristic, the previously used accelerator characteristic, the current accelerator pedal angle and / or the maximum
  • step S1 the position of the accelerator pedal is checked by means of the accelerator pedal position detection device 4, which the driver can change by actuation of the accelerator pedal.
  • step S2 a first drive output as desired drive output to the engine 10 in dependence on the accelerator pedal position and a selected first
  • step S3 it is checked whether the driver has changed the accelerator characteristic by operating an accelerator characteristic switch 18. If the accelerator characteristic has not been switched, it returns to step S1. if the
  • Accelerator characteristic switching means 1 detects that the accelerator characteristic has been changed by depressing the accelerator characteristic switch 18, the method and the accelerator characteristic switching means 1 proceed to step S4.
  • step S4 a second drive output is determined as a function of the accelerator pedal position and the second accelerator pedal characteristic.
  • step S5 a desired acceleration change is determined, which is to occur by switching from a first accelerator characteristic to a second accelerator characteristic, for example by retrieving a value from the memory 16.
  • step S6 a torque change is determined as a function of the estimated vehicle mass and the desired acceleration change.
  • step S7 a difference output from the torque change is then determined.
  • the difference delivery indicates the amount by which the target drive output per unit of time is to change.
  • the difference delivery may have the unit sec 3 , in one embodiment.
  • Estimating the mass of the vehicle may also include determining the mass with reasonable accuracy.
  • Torque change may also account for vehicle drag, wind conditions, slope, and the like.
  • the desired drive output can be increased by the difference in output per step S8
  • the time interval can be the period between two computation steps of the
  • the period may also be the time quantization interval of the accelerator characteristic switching device 1 for outputting the target drive output via the target drive output output device 6.
  • step S9 it is checked whether the target drive output is smaller than the second
  • Accelerator pedal position (cyclic) is checked. Once the accelerator pedal position has been changed, the second drive output, the desired acceleration change, the difference output and / or the target drive output are recalculated based on the changed accelerator pedal position. This can be a change of
  • Accelerator pedal position which represents a desired by the driver acceleration or deceleration, are also considered during the switching of the accelerator pedal characteristic. If the target drive output is not smaller than the drive output, the process returns to step S1. This is the switch from the first one
  • Accelerator characteristic to the second accelerator pedal characteristic ended.
  • the present invention provides the advantage that switching from one accelerator characteristic to another accelerator characteristic results in a reproducible torque change. This can increase ride comfort and safety as there are no unexpected accelerations and delays.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorgeben einer Drehmomentabgabe eines Kraftfahrzeugantriebsmotors beim Umschalten von Fahrpedalkennlinien. Das Verfahren und die Vorrichtung führen folgende Schritte aus: - Erfassen einer Fahrpedalstellung (S1); Ausgeben einer ersten Antriebsabgabe als Soll-Antriebsabgabe an den Kraftfahrzeugantriebsmotors in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und einer ausgewählten ersten Pedalkennlinie (S1); - Erfassen des Umschaltens von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie (S3); - Ermitteln einer zweiten Antriebsabgabe in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie (S4); und - Verändern der Soll-Antriebsabgabe um eine Differenzabgabe pro vorbestimmtem Zeitintervall von der ersten Antriebsabgabe bis zur zweiten Antriebsabgabe (S8, S9); gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Ermitteln einer Soll-Beschleunigungsänderung, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll (S5); - Ermitteln einer Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der geschätzten Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigungsänderung (S6); und - Ermitteln der Differenzabgabe aus der Drehmomentänderung (S7).

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum verbesserten Umschalten zwischen
Fahrpedalkennlinien Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Umschalten zwischen Fahrpedalkennlinien in einem Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung stellen sicher, dass das Beschleunigungsverhalten und/oder das Verzögerungsverhalten beim Umschalten zwischen Fahrpedalkennlinien reproduzierbar ist und sich innerhalb beherrschbarer Grenzen bewegt.
In Kraftfahrzeugen des Standes der Technik sind mehrere Fahrpedalkennlinien vorhanden, die die Abhängigkeit zwischen Fahrpedalwinkel zu einem
Motordrehmoment und/oder Antriebsdrehmoment definieren. Dadurch ist es möglich, dem Kraftfahrzeug ein unterschiedliches Fahrverhalten aufzuprägen, beispielsweise ökonomisch oder sportlich. Die Umschaltung zwischen den Fahrpedalkennlinien erfolgt üblicherweise über einen Schalter, der vom Fahrer betätigt werden kann.
Sobald eine neue Fahrpedalkennlinie ausgewählt wird, wird dem aktuellen
Fahrpedalwinkel ein anderes Antriebsmoment zugeordnet, obwohl sich der
Fahrpedalwinkel nicht verändert hat. Das kann dazu führen, dass das Kraftfahrzeug stark beschleunigt, obwohl der Fahrer die Fahrpedalstellung nicht verändert hat.
Um ein abruptes Beschleunigen und/oder Verzögern zu vermeiden, ist im Stand der Technik eine konstante Zeitspanne vorgesehen, innerhalb der das
Antriebsdrehmoment von dem Wert, das der ursprünglichen Fahrpedalkennlinie zugeordnet war, zu dem Antriebsdrehmoment verändert wird, das der neu
ausgewählten Fahrpedalkennlinie zugeordnet ist. Dies kann dazu führen, dass das Fahrzeug unerwartet stark beschleunigt, falls sich ein Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie zu einer zweiten Fahrpedalkennlinie eine große
Antriebsmomentänderung ergibt. Andererseits kann der Unterschied zwischen zwei Fahrpedalkennlinien für den Fahrer nicht mehr feststellbar sein, falls sich beim
Umschalten zwischen zwei Fahrpedalkennlinien bei konstanter Fahrpedalstellung lediglich eine niedrige Antriebsdrehmomentänderung ergibt.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein verbessertes Verfahren und eine
verbesserte Vorrichtung zum Umschalten von Fahrpedalkennlinien zu schaffen. Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Vorgeben einer
Drehmomentabgabe eines Kraftfahrzeugantriebsmotors gelöst, das eine
Fahrpedalstellung erfasst und eine erste Antriebsabgabe als Soll-Antriebsabgabe an den Kraftfahrzeugantriebsmotors in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und einer ausgewählten ersten Pedalkennlinie abgibt. Das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie wird erfasst, beispielsweise wenn der Fahrpedalkennlinienschalter durch den Fahrer gedrückt wird. Es wird eine zweite Antriebsabgabe in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie ermittelt. Falls beispielsweise von einer Fahrpedalkennlinie für einen ökonomischen Fahrmodus zu einer Fahrpedalkennlinie mit einem sportlichen Fahrmodus umgeschaltet wird, kann die zweite Antriebsabgabe höher als die erste Antriebsabgabe sein und der Kraftfahrzeugantriebsmotor muss ein höheres
Drehmoment bereitstellen. Die Soll-Antriebsabgabe wird um eine Differenzabgabe pro vorgebestimmtes Zeitintervall von der ersten Antriebsabgabe bis zur zweiten Antriebsabgabe verändert. Die Soll-Antriebsabgabe wird in zumindest einem Schritt von der ersten Antriebsabgabe zur zweiten Antriebsabgabe verändert.
Das vorbestimmte Zeitintervall kann der Zeitraum zwischen zwei Rechenschritten einer Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung und/oder das zeitliche
Quantisierungsintervall der Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung zum Ausgeben der Soll-Antriebsabgabe sein.
Der Kraftfahrzeugantriebsmotor kann ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. Es ist auch möglich, dass der Kraftfahrzeugantriebsmotor eine Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor ist, beispielsweise ein Hybrid-Antrieb. Die Soll-Antriebsabgabe wird in zumindest einer Stufe verändert, beispielsweise durch eine Rampe mit Stufen. Erfindungsgemäß wird eine Soll-Beschleunigungsänderung ermittelt, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll. Die Soll-Beschleunigungsänderung kann so gewählt sein, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges einerseits eine Beschleunigungsänderung verspürt, aber andererseits die Beschleunigungsänderung nicht so stark ist, dass eine unerwünscht starke Beschleunigung auftritt. Die Soll-Beschleunigungsänderung kann
beispielsweise in einer Datenbank hinterlegt sein. Die Soll- Beschleunigungseinrichtung kann von mehreren Parametern abhängen.
Es wird eine Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der Kraftfahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigungsänderung ermittelt. Aus der Drehmomentänderung wird die Soll-Antriebsabgabe ermittelt.
Die Soll-Antriebsabgabe kann ein Drehmomentwert, ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, der Kraftstoffanteil in einem Kraftstoff-Luft-Gemisch, der Strom für einen Elektromotor und dergleichen sein. Die Soll-Antriebsabgabe kann an eine Motorsteuerung übergeben werden, die das optimale Kraftstoff-Luft-Gemisch und die optimale
Kraftstoffmenge in dem Kraftstoff-Luft-Gemisch bestimmt, damit der
Kraftfahrzeugantriebsmotor das gewünschte Drehmoment erzeugt. Im Stand der Technik ist die Zeit, in der sich die Soll-Antriebsabgabe beim
Umschalten zwischen zwei Fahrpedalkennlinien ändert, konstant. Das kann dazu führen, dass die Soll-Beschleunigungsänderung zu hoch oder zu niedrig sein kann. Erfindungsgemäß wird die Soll-Beschleunigungsänderung vorgegeben und der Zeitraum, über welchen die Soll-Beschleunigungsänderung angewandt wird, variabel gehalten. Somit verspürt der Fahrer eine reproduzierbare Beschleunigungsänderung, die je nach der Differenz zwischen der ersten Antriebsabgabe aufgrund der ersten Fahrpedalkennlinie und der zweiten Antriebsabgabe aufgrund der zweiten
Fahrpedalkennlinie unterschiedlich lange angewandt wird. Folglich wird das
Umschalten zwischen den Fahrpedalkennlinien für den Fahrer reproduzierbar gehalten und führt nicht zu unerwünscht niedrigeren oder unerwünscht hohen
Beschleunigungen.
Das Verfahren kann auch eine Soll-Beschleunigung ermitteln, die durch das
Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll. Es versteht sich, dass die Soll-Beschleunigung das Integral der Soll- Beschleunigungsänderung ist und der Ausdruck Soll-Beschleunigungsänderung auch die Soll-Beschleunigung umfasst. Die Drehmomentänderung kann in
Abhängigkeit der Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigung ermittelt werden. Die Soll-Antriebsabgabe kann aus der Drehmomentänderung ermittelt werden. Das
Ermitteln der Soll-Beschleunigungsänderung und/oder der Soll-Beschleunigung kann eine Mehrzahl von Parametern berücksichtigen, die beispielsweise die Drehzahl des Kraftfahrzeugantriebsmotors, den aktuell eingelegten Gang, die erste
Fahrpedalkennlinie, die aktuelle Geschwindigkeit, die zweite Fahrpedalkennlinie, den aktuellen Fahrpedalwinkel und/oder das maximale Drehmoment des
Kraftfahrzeugantriebsmotors umfassen. Die Soll-Beschleunigungsänderung und/oder die Soll-Beschleunigung kann je nach erster und/oder zweiter Fahrpedalkennlinie variieren. Die Soll-Beschleunigungsänderung und/oder die Soll-Beschleunigung beim Umschalten zwischen zwei Fahrpedalkennlinien kann auch aufgrund des aktuellen Fahrpedalwinkels, dem aktuell eingelegten Gang, der aktuellen Geschwindigkeit, der Drehzahl des Kraftfahrzeugantriebsmotors und/oder aufgrund des maximalen
Drehmoments des Kraftfahrzeugantriebsmotors variieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung gelöst. Die
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung kann so ausgebildet und weitergebildet sein, wie zuvor hinsichtlich des Verfahrens beschrieben wurde. Ferner kann das zuvor beschriebene Verfahren so ausgebildet sein, wie nachfolgend hinsichtlich der Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung beschrieben wird.
Die Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung umfasst eine
Fahrpedalstellungserfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Signal über die Stellung eines Fahrpedals zu empfangen, und eine Soll-Antriebsabgabe- Ausgabeeinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, eine Soll-Antriebsabgabe an einen Kraftfahrzeugantriebsmotor auszugeben. Ferner umfasst die
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine erste Antriebsabgabe als Soll-Antriebsabgabe an die Soll- Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und einer ausgewählten ersten Pedalkennlinie auszugeben. Die Steuerungseinrichtung erfasst das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite
Fahrpedalkennlinie. Die Steuerungseinrichtung ermittelt eine zweite Antriebsabgabe in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie. Die Steuerungseinrichtung verändert die Soll-Antriebsabgabe um eine Differenzabgabe pro vorgebestimmtes Zeitintervall von der ersten Antriebsabgabe bis zur zweiten Antriebsabgabe. Erfindungsgemäß ermittelt die Steuerungseinrichtung eine Soll- Beschleunigungsänderung, die durch das Umschalten von einer ersten
Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll. Ferner ermittelt die Steuerungseinrichtung eine Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigungsänderung. Die Steuerungseinrichtung ermittelt die Soll-Antriebsabgabe aus der Drehmomentänderung.
Die Steuerungseinrichtung kann aus einer diskreten Baugruppe oder einem diskreten Bauelement aufgebaut sein oder sich über mehrere Baugruppen oder Bauteile erstrecken. Die Fahrpedalerfassungseinrichtung kann eine elektrische Schnittstelle oder eine Netzwerkschnittstelle sein. Die Soll-Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung kann jedenfalls eine speziell eingerichtete elektrische Schnittstelle oder eine allgemeine Netzwerkschnittstelle sein. Die Steuerungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, eine Soll- Beschleunigung zu ermitteln, die durch das Umschalten von einer ersten
Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll. Die
Steuerungseinrichtung kann die Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigung ermitteln. Die Soll-Antriebsabgabe kann aus der Drehmomentänderung ermittelt werden. Die Steuerungseinrichtung kann beim Ermitteln der Soll-Beschleunigungsänderung und/oder der Soll- Beschleunigung die Drehzahl des Kraftfahrzeugantriebsmotors, den aktuell eingelegten Gang, die aktuelle Geschwindigkeit, die erste Fahrpedalkennlinie, die zweite Fahrpedalkennlinie, den aktuellen Fahrpedalwinkel und/oder das maximale Drehmoment des Kraftfahrzeugantriebsmotors berücksichtigen.
Das Zeitintervall kann der Zeitraum zwischen zwei Rechenschritten der
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung und/oder das zeitliche
Quantisierungsintervall der Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung zum Ausgeben der Soll-Antriebsabgabe sein.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert erläutert, die Darstellungen von nicht beschränkenden Ausführungsformen der Erfindung zeigen und deren besseren Verständnis dienen. Es zeigen:
Figur 1 ein Fahrpedalkennlinienfeld für einen sportlichen Fahrmodus; Figur 2 ein Fahrpedalkennlinienfeld für einen normalen Fahrmodus;
Figur 3 einen Fahrpedalkennlinienfeld für einen ökonomischen Fahrmodus;
Figur 4 einen Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung; und
Figur 5 ein Ablaufdiagramm der vorliegenden Erfindung.
Figuren 1 bis 3 zeigen beispielhafte Fahrpedalkennlinienfelder, wobei Figur 1 einem Fahrpedalkennlinienfeld für einen sportlichen Modus, Figur 2 einem Kennlinienfeld für einen normalen Fahrmodus und Figur 3 einem Kennlinienfeld für einen ökonomischen Fahrmodus entspricht Die X-Achse zeigt die Geschwindigkeit in km/h. Die Y-Achse zeigt die relative Fahrpedalstellung. Die Z-Achse zeigt das vom Motor abzugebende Drehmoment. Man erkennt, dass in Figur 1 der Motor bereits bei einer vergleichsweise kleinen
Betätigung des Fahrpedals ein vergleichsweise hohes Drehmoment abgibt. Dadurch kann ein sportlicher Fahrmodus implementiert werden, da bereits auf eine geringfügige Betätigung des Fahrpedals ein hohes Drehmoment zur Verfügung gestellt wird. Im Gegensatz hierzu erkennt man in Figur 3, dass selbst bei einer vergleichsweise starken Betätigung des Fahrpedals ein relativ niedriges Drehmoment vom Motor abgegeben wird. Dadurch lässt sich ein ökonomischer Fahrmodus realisieren, der auf einen niedrigen Kraftstoffverbrauch optimiert ist. Figur 2 zeigt ein
Fahrpedalkennlinienfeld für einen normalen Fahrmodus, in dem das Ansprechen des Motors zwischen den in Figuren 1 und 3 gezeigten Kennlinienfeldern liegt.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung 1 , die eine Fahrpedalstellungserfassungseinrichtung 4, eine Soll-Antriebsabgabe- Ausgabeeinrichtung 6 eine Steuerungseinrichtung 14 und einen Speicher 16 umfasst. An die Fahrpedalstellungserfassungseinrichtung 4 ist ein Fahrpedal 2 angeschlossen. An die Soll-Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung 6 ist eine
Motorsteuerung 8 angeschlossen, die an einem Motor 0 angeschlossen ist. Der Motor 10 gibt über eine Welle 12 ein Drehmoment ab. Die
Fahrpedalstellungserfassungseinrichtung 2 empfängt die Stellung des Fahrpedals 2 und übergibt die aktuelle Stellung des Fahrpedals 2 an die Steuerungseinrichtung 14. Die Steuerungseinrichtung 14 gibt eine Soll-Antriebsabgabe an die Soll- Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung 6 aus. Die Soll-Antriebsabgabe wird an die Motorsteuerung 8 übergeben, die ein Kraftstoff-Luft-Gemisch und insbesondere die dem Motor 10 zugeführten Kraftstoffmenge ermittelt. Der Kraftstoff wird im Motor 10 verbrannt, um ein Antriebsdrehmoment an der Welle 12 zu erzeugen. Die
Fahrpedalkennlinie wird mit dem Fahrpedalschalter 18 gewählt. Der Motor 10 kann ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. Es ist auch möglich, dass der Motor 10 eine Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor ist,
beispielsweise ein Hybrid-Motor.
Im Speicher 16 sind Soll-Beschleunigungsänderungen gespeichert. Die Soll- Beschleunigungsänderungen können von mehreren Parametern abhängen, beispielsweise von der Drehzahl des Motors, dem aktuell eingelegten Gang, der aktuellen Geschwindigkeit, der aktuellen Fahrpedalkennlinie, der zuvor verwendeten Fahrpedalkennlinie, dem aktuellen Fahrpedalwinkel und/oder den maximalen
Drehmoment des Kraftfahrzeugantriebsmotors. Unter Bezugnahme auf Figur 5 werden das erfindungsgemäße Verfahren und die Funktionsweise der Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung 1 erläutert. Im Schritt S1 wird mittels der Fahrpedalstellungserfassungseinrichtung 4 die Stellung des Fahrpedals geprüft, die der Fahrer durch Betätigung des Fahrpedals verändern kann. Im Schritt S2 wird eine erste Antriebsabgabe als Soll-Antriebsabgabe an den Motor 10 in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und einer ausgewählten ersten
Pedalkennlinie mittels der Soll-Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung 6 ausgegeben.
Im Schritt S3 wird geprüft, ob der Fahrer die Fahrpedalkennlinie durch Betätigen eines Fahrpedalkennlinienschalters 18 gewechselt hat. Falls die Fahrpedalkennlinie nicht umgeschaltet wurde, wird zum Schritt S1 zurückgekehrt. Falls die
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung 1 erfasst, dass die Fahrpedalkennlinie durch Drücken des Fahrpedalkennlinienschalters 18 geändert wurde, fahren das Verfahren und die Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung 1 mit dem Schritt S4 fort. Im Schritt S4 wird eine zweite Antriebsabgabe in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie ermittelt.
Im Schritt S5 wird eine Soll-Beschleunigungsänderung ermittelt, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll, beispielsweise indem ein Wert aus dem Speicher 16 abgerufen wird. Im Schritt S6 wird eine Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der geschätzten Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigungsänderung ermittelt. Im Schritt S7 wird anschließend eine Differenzabgabe aus der Drehmomentänderung ermittelt. Die Differenzabgabe zeigt an, um welchen Betrag sich die Soll-Antriebsabgabe pro Zeiteinheit ändern soll. Die Differenzabgabe kann bei einer Ausführungsform die Einheit sec 3, aufweisen.
Das Schätzen der Masse des Fahrzeuges kann auch das Ermitteln der Masse mit hinreichender Genauigkeit umfassen. Der Schritt S6 zum Bestimmen der
Drehmomentänderung kann auch Fahrtwiderstände, Windverhältnisse, eine Steigung und dergleichen berücksichtigen.
Die Soll-Antriebsabgabe kann im Schritt S8 um die Differenzabgabe pro
vorbestimmtes Zeitintervall von der ersten Antriebsabgabe, die der ersten Fahrpedalkennlinie zugeordnet ist, bis zur zweiten Antriebsabgabe, die der zweiten Fahrpedalkennlinie zugeordnet ist, erhöht werden. Das Zeitintervall kann der Zeitraum zwischen zwei Rechenschritten der
Fahrpedalkennlinienumschaltungseinrichtung sein. Der Zeitraum kann auch das zeitliche Quantisierungsintervall der Fahrpedalkennlinienumschaltungseinrichtung 1 zum Ausgeben der Soll-Antriebsabgabe über die Soll-Antriebsabgabe- Ausgabeeinrichtung 6 sein.
Im Schritt S9 wird geprüft, ob die Soll-Antriebsabgabe kleiner als die zweite
Antriebsabgabe ist. Falls die Soll-Antriebsabgabe kleiner als die zweite
Antriebsabgabe ist, wird durch den Motor 10 noch nicht das Drehmoment zur Verfügung gestellt, das aufgrund der aktuellen Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie abgegeben werden soll. Daher kehrt das Verfahren zum Schritt S8 zurück und erhöht abermals die Soll-Antriebsabgabe um die Differenzabgabe.
Es versteht sich, dass während des Ausführens der Schritte S4 bis S9 die
Fahrpedalstellung (zyklisch) geprüft wird. Sobald die Fahrpedalstellung geändert wurde, werden die zweite Antriebsabgabe, die Soll-Beschleunigungsänderung, die Differenzabgabe und/oder die Soll-Antriebsabgabe auf Grundlage der geänderten Fahrpedalstellung neu berechnet. Dadurch kann eine Änderung der
Fahrpedalstellung, die ein vom Fahrer gewünschtes Beschleunigen oder Verzögern darstellt, auch während des Umschaltens der Fahrpedalkennlinie berücksichtigt werden. Falls die Soll-Antriebsabgabe nicht kleiner als die Antriebsabgabe ist, kehrt das Verfahren zum Schritt S1 zurück. Damit ist das Umschalten von der ersten
Fahrpedalkennlinie zur zweiten Fahrpedalkennlinie beendet.
Die vorliegende Erfindung schafft den Vorteil, dass das Umschalten von einer Fahrpedalkennlinie zu einer anderen Fahrpedalkennlinie zu einer reproduzierbaren Drehmomentänderung führt. Dadurch können der Fahrkomfort und die Sicherheit erhöht werden, da keine unerwarteten Beschleunigungen und Verzögerungen entstehen können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Vorgeben einer Drehmomentabgabe eines
Kraftfahrzeugantriebsmotors, mit folgenden Schritten:
- Erfassen einer Fahrpedalstellung (S1 );
Ausgeben einer ersten Antriebsabgabe als Soll-Antriebsabgabe an den
Kraftfahrzeugantriebsmotors in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und einer ausgewählten ersten Pedalkennlinie (S1);
- Erfassen des Umschaltens von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie (S3);
- Ermitteln einer zweiten Antriebsabgabe in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie (S4); und
- Verändern der Soll-Antriebsabgabe um eine Differenzabgabe pro
vorbestimmtem Zeitintervall von der ersten Antriebsabgabe bis zur zweiten
Antriebsabgabe (S8, S9);
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Ermitteln einer Soll-Beschleunigungsänderung, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll (S5);
- Ermitteln einer Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der geschätzten Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigungsänderung (S6); und
- Ermitteln der Differenzabgabe aus der Drehmomentänderung (S7).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- Ermitteln einer Soll-Beschleunigung, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll;
- Ermitteln der Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigung; und
- Ermitteln der Soll-Antriebsabgabe aus der Drehmomentänderung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Ermitteins der Soll-Beschleunigungsänderung und/oder der Soll-Beschleunigung mindestens eine der folgenden Größen berücksichtigt: - die Drehzahl des Kraftfahrzeugantriebsmotors,
- den aktuell eingelegter Gang,
- die aktuelle Geschwindigkeit,
- die erste Fahrpedalkennlinie,
- die zweite Fahrpedalkennlinie,
- den aktuellen Fahrpedalwinkel und
- das maximale Drehmoment des Kraftfahrzeugantriebsmotors.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall zumindest eines von Folgendem ist:
- der Zeitraum zwischen zwei Rechenschritten einer
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung; und
- das zeitliche Quantisierungsintervall der
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung zum Ausgeben der Soll-Antriebsabgabe.
5. Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung (1), mit
- einer Fahrpedalstellungserfassungseinrichtung (4), die dazu ausgebildet ist, ein Signal über die Stellung eines Fahrpedals (2) zu empfangen;
- einer Soll-Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung (6), die dazu ausgebildet ist, eine Soll-Antriebsabgabe an einen Kraftfahrzeugantriebsmotor (10) auszugeben; und
- einer Steuerungseinrichtung (14), die dazu ausgebildet ist,
- eine erste Antriebsabgabe als Soll-Antriebsabgabe an die Soll- Antriebsabgabe-Ausgabeeinrichtung in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und einer ausgewählten ersten Pedalkennlinie auszugeben;
- das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite
Fahrpedalkennlinie zu erfassen;
- eine zweite Antriebsabgabe in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung und der zweiten Fahrpedalkennlinie zu ermitteln; und
- die Soll-Antriebsabgabe um eine Differenzabgabe pro vorbestimmtem
Zeitintervall von der ersten Antriebsabgabe bis zur zweiten Antriebsabgabe zu verändern;
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (14) ferner dazu ausgebildet ist, - eine Soll-Beschleunigungsänderung zu ermitteln, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll;
- eine Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der geschätzten
Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigungsänderung zu ermitteln; und
- die Differenzabgabe aus der Drehmomentänderung zu ermitteln.
6. Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (14) ferner dazu ausgebildet ist,
- eine Soll-Beschleunigung zu ermitteln, die durch das Umschalten von einer ersten Fahrpedalkennlinie auf eine zweite Fahrpedalkennlinie auftreten soll;
- eine Drehmomentänderung in Abhängigkeit von der Fahrzeugmasse und der Soll-Beschleunigung zu ermitteln; und
- die Soll-Antriebsabgabe aus der Drehmomentänderung zu ermitteln.
7. Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (14) dazu ausgebildet ist, beim Ermitteln der Soll-Beschleunigungsänderung und/oder der Soll-Beschleunigung mindestens eine der folgenden Größen zu berücksichtigen:
- die Drehzahl des Kraftfahrzeugantriebsmotors (10),
- den aktuell eingelegter Gang,
- die aktuelle Geschwindigkeit,
- die erste Fahrpedalkennlinie,
- die zweite Fahrpedalkennlinie,
- den aktuelle Fahrpedalwinkel (2), und
- das maximale Drehmoment des Kraftfahrzeugantriebsmotors.
8. Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall zumindest eines von
Folgendem ist:
- der Zeitraum zwischen zwei Rechenschritten der
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung; und
- das zeitliche Quantisierungsintervall der
Fahrpedalkennlinienumschalteinrichtung zum Ausgeben der Soll-Antriebsabgabe.
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