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DE102005002265B4 - Method for controlling a drive system in a motor vehicle - Google Patents

Method for controlling a drive system in a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektronischen Steuergerät, das als Eingangssignal die Fahrpedalstellung und weitere Betriebsparameter erfasst und abhängig von der Fahrpedalstellung und weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zumindest die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) erfasst, mit der die Fahrpedalstellung (FP) von einem Wert über Null auf Null (0%) übergeht, und dass bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) das dieser Fahrpedalstellung zugeordnete Schleppmoment auf Null begrenzt wird, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war.Method for controlling a drive system in a motor vehicle having at least one electronic control unit which detects the accelerator pedal position and further operating parameters as input signal and determines a setpoint power desired by the driver depending on the accelerator pedal position and further operating parameters, characterized in that the control unit at least determines the accelerator pedal actuation speed ( dFP / dt) at which the accelerator pedal position (FP) transitions from a value above zero to zero (0%), and when the accelerator pedal position zero (0%) is reached, the drag torque associated with that accelerator pedal position is limited to zero when the accelerator pedal actuation speed (dFP / dt) was less than a predetermined threshold.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for controlling a drive system in a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der EP 1 058 628 B1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Soll-Leistung in Abhängigkeit von drei definierten Fahrpedalbereichen bestimmt, dem Kick-Down-Betriebsbereich, dem Normal-Betriebsbereich und dem Schleppbetriebsbereich. Im Schleppbetriebsbereich kann das Schleppmoment abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt werden.Such a method is for example from the EP 1 058 628 B1 known. In this known method, the desired power is determined as a function of three defined accelerator pedal areas, the kick-down operating area, the normal operating area and the towing operating area. In towing mode, the drag torque can be limited depending on the vehicle speed.

Zum weiteren technischen Hintergrund wird auf die DE 199 63 357 A1 , die DE 41 28 627 C2 , die DE 196 44 881 A1 , die DE 196 07 823 C1 und die DE 100 49 138 A1 hingewiesen.For further technical background is on the DE 199 63 357 A1 , the DE 41 28 627 C2 , the DE 196 44 881 A1 , the DE 196 07 823 C1 and the DE 100 49 138 A1 pointed.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems eingangs genannter Art im Hinblick auf eine Komfortoptimierung zu verbessern.It is an object of the invention to improve a method for controlling a drive system of the type mentioned in terms of comfort optimization.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.This object is achieved by the features of independent claim 1. Advantageous developments are the subject matters of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektronischen Steuergerät, das als Eingangssignal die Fahrpedalstellung und weitere Betriebsparameter erfasst und abhängig von der Fahrpedalstellung und weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung ermittelt, erfasst das Steuergerät zumindest die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit, mit der die Fahrpedalstellung von einem Wert über Null auf Null übergeht. Bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null wird die Soll-Leistung bzw. eine der Soll-Leistung proportionale Größe wie beispielsweise das Soll-Radmoment in Form einer negativen Leistung bzw. in Form eines negativen Radmoments (Schleppmoment) auf Null begrenzt, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war.In the method according to the invention for controlling a drive system in a motor vehicle having at least one electronic control unit which detects the accelerator pedal position and further operating parameters as input signal and determines a setpoint power desired by the driver as a function of the accelerator pedal position and further operating parameters, the control unit detects at least the accelerator pedal actuation speed, with which the accelerator pedal position changes from a value above zero to zero. When reaching the accelerator pedal position zero, the target power or a desired power proportional variable such as the target wheel torque in the form of a negative power or in the form of a negative wheel torque (drag torque) is limited to zero when the accelerator pedal speed is less than was predetermined threshold.

Weiter kann allgemein das Schleppmoment bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null im Bereich zwischen einem Schleppmoment von Null und einem minimal möglichen Schleppmoment abhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit vorgegeben werden.Furthermore, in general, the drag torque when reaching the accelerator pedal position zero can be predetermined in the range between a drag torque of zero and a minimum possible drag torque as a function of the accelerator pedal actuation speed.

Ausgehend von dem der Fahrpedalstellung Null neu zugeordneten Schleppmoment kann die gesamte Kennlinie, die jeder möglichen Fahrpedalstellung jeweils eine Soll-Leistung bzw. ein Soll-Radmoment zuordnet, entsprechend angepasst werden.Starting from the drag torque zero newly assigned drag torque, the entire characteristic curve, which assigns each possible accelerator pedal position in each case a desired power or a target wheel torque, be adjusted accordingly.

Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
Durch das erfindungsgemäße Verfahren soll eine Steuerungsstrategie für Antriebssysteme in Kraftfahrzeugen geschaffen werden, mit der situationsabhängig die vom Antriebsstrang aufzunehmende Schleppleistung bei beliebiger Fahrpedalstellung, insbesondere aber in der Ruhestellung des Fahrpedals, so zu variieren, dass bestmöglicher Komfort bei gleichzeitiger Berücksichtigung weitere Anforderungen erreicht wird. Im Vordergrund steht die Verhinderung unkomfortabler Lastwechselschläge durch den Vorzeichenwechsel des Antriebsmoments bzw. der Leistung (Schleppmoment bzw. Schleppleistung (negativ)/Zugmoment bzw. Zugleistung (positiv)). Aber es sollen auch keine unerwünschten Eigenlenkreaktionen des Fahrzeuges beispielsweise unter kritischen Reibwertbedingungen auftreten. Auch soll, wenn möglich, die Betriebsbremse entlastet werden.The invention is based on the following finding:
By the method according to the invention, a control strategy for drive systems in motor vehicles to be created with the situation depending on the driveline absorbed towing power at any accelerator pedal position, but especially in the rest position of the accelerator pedal to vary so that the best possible comfort while taking into account other requirements. The focus is on the prevention of uncomfortable load changes due to the change of sign of the drive torque or the power (drag torque or towing power (negative) / tensile torque or tensile power (positive)). But it should also occur no unwanted self-steering reactions of the vehicle, for example, under critical Reibwertbedingungen. Also, if possible, the service brake should be relieved.

Mittels der in der Zeichnung dargestellten Kennlinien soll das durch ein elektronisches Steuergerät durchgeführte erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden:
Das hier nicht dargestellte elektronische Steuergerät, beispielsweise ein ohnehin vorhandenes Brennkraftmaschinensteuergerät und/oder Automatikgetriebesteuergerät, erhält als Eingangssignal die Fahrpedalstellung FP (in Prozent zwischen 0% und 100%) und weitere Informationen, wie zum Beispiel das Vorliegen von Radschlupf, die Betätigung der Betriebsbremse und/oder eine Anforderung zur Krafstoffverbrauchseinsparung. Entsprechend abgespeicherter Kennlinien bzw. Kennfelder ermittelt das Steuergerät abhängig von der Fahrpedalstellung FP und gegebenenfalls weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung bzw. ein Soll-Radmoment Mrad-soll.By means of the characteristic curves shown in the drawing, the method according to the invention carried out by an electronic control unit will be explained in more detail:
The electronic control unit, not shown here, for example, an already existing engine control unit and / or automatic transmission control unit receives as input the accelerator pedal position FP (in percent between 0% and 100%) and other information, such as the presence of wheel slip, the operation of the service brake and / or a requirement to save fuel. In accordance with stored characteristic curves or characteristic maps, the control unit determines, depending on the accelerator pedal position FP and possibly further operating parameters, a desired power desired by the driver or a desired wheel torque M rad-soll .

Die Kennlinie 1 (Grundkennlinie) ist maßgeblich für eine grundsätzliche Zuordnung eines Soll-Radmoments Mrad-soll zu einer Fahrpedalstellung FP, wenn das angeforderte Soll-Radmoment Mrad-soll unbegrenzt zwischen einem minimal möglichen Schleppmoment Mmin und einem maximal möglichen Zugmoment Mmax zugelassen werden kann.The characteristic 1 (Basic characteristic curve) is decisive for a basic assignment of a desired wheel torque M rad-soll to an accelerator pedal position FP if the requested nominal wheel torque M rad-soll can be unlimitedly permitted between a minimum possible drag torque M min and a maximum possible traction torque M max ,

Das Steuergerät erfasst die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt, mit der die Fahrpedalstellung FP von einem Wert größer 0% auf 0% (Ruhestellung) übergeht. Bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) wird die Soll-Leistung in Form eines negativen Soll-Radmoments Mrad-soll (Schleppmoment) auf 0 [Nm] begrenzt, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war (maximale Begrenzung). Dadurch ergibt sich beispielsweise die in der Zeichnung dargestellte Kennlinie 2 als Kennlinie für eine maximale Schleppmoment-Begrenzung zur Ermittlung des Soll-Radmoments Mrad-soll abhängig von der Fahrpedalstellung FP. Vorzugsweise wird noch genauer bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) das Schleppmoment im Bereich B zwischen einem Schleppmoment von 0 [Nm] und einem minimal möglichen Schleppmoment Mmin abhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt vorgegeben (teilweise Begrenzung). Dadurch ergibt sich beispielsweise die in der Zeichnung dargestellte Kennlinie 3 als Kennlinie für eine teilweise Schleppmoment-Begrenzung zur Ermittlung des Soll-Radmoments Mrad-soll abhängig von der Fahrpedalstellung FP. Bei verhältnismäßig hoher Fahrpedalbestätigungsgeschwindigkeit dFP/dt wird also von einem gewünschten Bremseffekt ausgegangen und ein eher höheres Schleppmoment zugelassen. Bei verhältnismäßig geringer Fahrpedalbestätigungsgeschwindigkeit dFP/dt wird eher von der Bevorzugung eines komfortablen Fahrverhaltens ohne abrupten Bremseffekt ausgegangen und eher ein niedrigeres oder kein Schleppmoment zugelassen.The control unit detects the accelerator operating speed dFP / dt, with which the accelerator pedal position FP changes from a value greater than 0% to 0% (rest position). Upon reaching the accelerator pedal position zero (0%), the target power in the form of a negative target wheel torque M rad-soll (drag torque) is limited to 0 [Nm] when the accelerator pedal actuation speed dFP / dt was less than a predetermined threshold (maximum limitation ). This results, for example, the characteristic curve shown in the drawing 2 as a characteristic curve for a maximum drag torque limit for determining the target wheel torque M rad-soll depending on the accelerator pedal position FP. More preferably, when the accelerator pedal position zero (0%) is reached, the drag torque in the range B between a drag torque of 0 [Nm] and a minimum possible drag torque M min depends on the accelerator pedal actuation speed dFP / dt (partial limitation). This results, for example, the characteristic curve shown in the drawing 3 as a characteristic curve for a partial drag torque limit for determining the target wheel torque M rad-soll depending on the accelerator pedal position FP. At a relatively high accelerator pedal acceleration rate dFP / dt, a desired braking effect is therefore assumed and a rather high drag torque is permitted. At a relatively low accelerator pedal speed dFP / dt, preference is given to favoring a comfortable driving behavior without an abrupt braking effect and rather allowing a lower or no drag torque.

Ausgehend von dem der Fahrpedalstellung Null neu zugeordneten Schleppmoment kann also die gesamte Kennlinie, die jeder möglichen Fahrpedalstellung jeweils eine Soll-Leistung bzw. ein Soll-Radmoment zuordnet, entsprechend angepasst werden. Beispielsweise kann hierfür also eine Kennlinie von einer Fahrpedalstellung von Null (0%) bis zur maximal möglichen Fahrpedalstellung (100%) zwischen dem der Fahrpedalstellung Null jeweils neu zugeordneten Schleppmoment und einem der maximalen Fahrpedalstellung (100%) zugeordneten insbesondere maximalen Schleppmoment Mmax linearisiert werden, wie beispielsweise die Kennlinien 2 und 3 zeigen.Based on the accelerator pedal position zero newly assigned drag torque so the entire characteristic, which assigns each possible accelerator pedal position in each case a desired power or a target wheel torque, be adjusted accordingly. For example, for this purpose, therefore, a characteristic of an accelerator pedal position of zero (0%) to the maximum possible accelerator pedal position (100%) between the accelerator pedal position zero respectively newly assigned drag torque and one of the maximum accelerator pedal position (100%) associated with particular maximum drag torque M max be linearized , such as the characteristics 2 and 3 demonstrate.

Vorzugsweise erhält das Steuergerät eine Information über das Vorliegen von Radschlupf und begrenzt bei Vorliegen von Radschlupf das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt. Beispiele hierfür sind mit den alternativen Kennlinien 4 und 5 dargestellt, durch die beispielsweise auch das Antriebs- bzw. Zugmoment auf ein bei Vorliegen von Schlupf maximal zulässiges Soll-Radmoment Mmax_Schlupf begrenzt werden kann, um ein Durchdrehen der Räder zu vermeiden.The control unit preferably receives information about the presence of wheel slip and, in the presence of wheel slip, limits the drag torque independently of the accelerator pedal actuation speed dFP / dt. Examples of this are the alternative characteristics 4 and 5 represented by the example, the drive or tensile torque can be limited to a maximum permissible target wheel torque M max_Schlupf in the presence of slippage in order to avoid wheel spin.

Liegt im Steuergerät eine Anforderung zur Erhöhung des Komforts vor, wird vorzugsweise ebenfalls das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit dFP/dt begrenzt.If there is a request to increase comfort in the control unit, the drag torque is preferably likewise limited independently of the accelerator pedal actuation speed dFP / dt.

Das Steuergerät nimmt jedoch vorzugsweise keine Begrenzung des Schleppmoments vor, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Erreichen der Fahrpedalstellung 0% die Bremse betätigt wird.However, the control unit preferably does not limit the drag torque when the brake is applied within a predetermined time window after reaching the accelerator pedal position 0%.

Ebenso nimmt das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vor, wenn bei Erreichen der Fahrpedalstellung 0% Bergabfahrt erkannt wird und somit eine erhöhte Bremsleistung aus Sicherheitsgründen oder sonstigen Gründen erforderlich ist.Similarly, the control unit does not limit the drag torque when 0% downhill is detected when reaching the accelerator pedal position and thus an increased braking power for safety or other reasons is required.

Ebenso nimmt das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vor, wenn einer Anforderung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs der Vorrang gegenüber einer Komfortanforderung erteilt wird.Likewise, the controller does not limit the drag torque when priority is given to a request for comfort to reduce fuel consumption.

Claims (7)

Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem elektronischen Steuergerät, das als Eingangssignal die Fahrpedalstellung und weitere Betriebsparameter erfasst und abhängig von der Fahrpedalstellung und weiteren Betriebsparametern eine vom Fahrer gewünschte Soll-Leistung ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zumindest die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) erfasst, mit der die Fahrpedalstellung (FP) von einem Wert über Null auf Null (0%) übergeht, und dass bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) das dieser Fahrpedalstellung zugeordnete Schleppmoment auf Null begrenzt wird, wenn die Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) kleiner als ein vorgegebener Schwellwert war.Method for controlling a drive system in a motor vehicle having at least one electronic control unit which detects the accelerator pedal position and further operating parameters as input signal and determines a setpoint power desired by the driver depending on the accelerator pedal position and further operating parameters, characterized in that the control unit at least determines the accelerator pedal actuation speed ( dFP / dt) at which the accelerator pedal position (FP) transitions from a value above zero to zero (0%), and when the accelerator pedal position zero (0%) is reached, the drag torque associated with that accelerator pedal position is limited to zero when the accelerator pedal actuation speed (dFP / dt) was less than a predetermined threshold. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleppmoment bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) im Bereich (B) zwischen einem Schleppmoment von Null und einem minimal möglichen Schleppmoment (Mmin) abhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) vorgegeben wird.A method according to claim 1, characterized in that the drag torque when reaching the accelerator pedal position zero (0%) in the range (B) between a drag torque of zero and a minimum possible drag torque (M min ) depending on the accelerator pedal speed (dFP / dt) is specified , Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät eine Information über das Vorliegen von Radschlupf erhält und bei Vorliegen von Radschlupf das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) begrenzt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit receives information about the presence of wheel slip and limited in the presence of wheel slip, the drag torque regardless of the accelerator pedal operating speed (dFP / dt). Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät das Schleppmoment unabhängig von der Fahrpedalbetätigungsgeschwindigkeit (dFP/dt) begrenzt, wenn eine Anforderung zur Erhöhung des Komforts vorliegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control device limits the drag torque regardless of the accelerator pedal operating speed (dFP / dt) when there is a request to increase the comfort. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vornimmt, wenn innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters nach Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) die Bremse betätigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit does not limit the drag torque when the brake is applied within a predetermined time window after reaching the accelerator pedal position zero (0%). Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vornimmt, wenn bei Erreichen der Fahrpedalstellung Null (0%) Bergabfahrt erkannt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit makes no limitation of the drag torque when zero (0%) downhill is detected when reaching the accelerator pedal position. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät keine Begrenzung des Schleppmoments vornimmt, wenn eine Anforderung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs vorliegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit makes no limitation of the drag torque when there is a request to reduce fuel consumption.
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