DE10243439A1

DE10243439A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle eines Fahrzeugs durch einen Fahrer

Info

Publication number: DE10243439A1
Application number: DE10243439A
Authority: DE
Inventors: Charles Francis Weber; Ross Dykstra Pursifull
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2003-05-08
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: US20030055551A1; US6654677B2; GB0215083D0; GB2379997A; DE10243439B4; GB2379997B; JP2003120341A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System, welches einem Fahrer die Steuerung eine Fahrzeuges ermöglicht. Diese nutzen eine bestimmte Pedalposition zur Beschleunigung und verschiedene andere Eingangsdaten. Ein Kraftübertragungskontrollmodul nutzt dabei die Pedalposition und die verschiedenen anderen Eingangsdaten, um dem Fahrer eine Kombination aus Geschwindigkeits- und Drehmomentkontrolle zu ermöglichen. Fährt das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 0 bis 75,3 Kilometer pro Stunde, ermöglicht das Kraftübertragungskontrollmodul eine Drehmomentkontrolle, indem es die Pedalposition und einen elektronisch geregelten Drosselwinkel mit einer Mehrzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft. Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die größer als 75,3 Kilometer pro Stunde ist, ermöglicht das Kraftübertragungskontrollmodul eine Geschwindigkeitskontrolle, indem es die Pedalposition und den elektronisch geregelten Drosselwinkel mit einer Mehrzahl vorher festgelegter Geschwindigkeitsfunktionen verknüpft.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf eine Geschwindigkeitskontrolle eines Fahrzeugs, und insbesondere auf die Nutzung einer Mehrzahl von Eingangsgrößen, um eine Gaspedalposition mit einem elektronisch gesteuerten Drosselwinkel zu verknüpfen, um damit einem Fahrer eine direkte Steuerung der Fahrzeugleistung zu ermöglichen.
Ein zentrales Ziel der heutigen Automobilindustrie ist es, ein Fahrzeug zu entwickeln, das exakt auf Befehle des Fahrers reagiert. Genaugenommen ist die Automobilindustrie auf die Bestimmung bzw. Nutzung einer bestimmten Pedalposition angewiesen, um die Befehle des Fahrers zu ermitteln. Bis vor kurzem sind nahezu ausschließlich Fahrzeuge entwickelt und produziert worden, welche eine Fahrzeugpedalposition und einen Drosselwinkel lediglich in einem Verhältnis eins-zu-eins miteinander verknüpfen. Mit diesem System kann der Fahrer den Drosselwinkel und in der Folge davon auch die Kraftstoff- und Luftmenge, welche in den Motor gelangt, direkt steuern. Während die Kraftstoff und die Luftmenge, welche in den Motor gelangt, indirekt die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drehmomentleistung regelt, erlaubt es dieses System jedoch nicht, die Pedalposition mit diesen zwei Formen der Fahrzeugleistung zu verknüpfen. Folglich hat der Fahrer mit diesem ursprünglichen System keine direkte Kontrolle über Fahrzeuggeschwindigkeit oder Drehmomentleistung.
Mit der Entwicklung einer elektronisch geregelten Drossel, ist es möglich geworden, ein Verhältnis zwischen der Pedalposition und der Fahrzeugleistung zu ändern. Dabei kann die Fahrzeugleistung sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit als auch die Drehmomentleistung umfassen. Anstatt eine bestimmte Pedalposition einem speziellen Drosselwinkel zuzuordnen, erlaubt die elektronisch geregelte Drossel, dass die Pedalposition direkt mit der vom Fahrer gewünschten Fahrzeugleistung verknüpft wird. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Kraftübertragungsregelmodul zur Verfügung gestellt wird, welches verschiedene Eingangsgrößen nutzt, um die Befehle des Fahrers zu ermitteln. Diese Eingangsgrößen umfassen neben anderen Eingangsgrößen gewöhnlich die Pedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit.
Ein Verfahren bzw. ein System zur Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges, welches auf einer sensorischen Abtastung einer Stellung des Gaspedals basiert, wird in der Druckschrift US-6 078 860 vorgestellt. Das US-6 078 860 Patent beschreibt ein Verfahren für eine Regelung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs. Das US-6 078 860 Patent lehrt, dass eine Regelelektronik zur Verfügung gestellt werden kann, welche die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auch dann konstant hält, wenn die Stellung des Gaspedals von einer vorher festgelegten "natürlichen" Position abweicht. Bei dieser Methode wird sowohl die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als auch die Position des Gaspedals sensorisch abgetastet. Zusätzlich wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt, um festzustellen, ob sie niedriger ist als ein vorher festgelegter Grenzwert für niedrige Geschwindigkeit. Weiter wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges geregelt, wenn die Pedalposition unterhalb einer vorher festgelegten natürlichen Stellung gehalten wird und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs geringer als ein vorher festgelegter Grenzwert für niedrige Geschwindigkeiten ist.
Das Patent US-6 078 860 hat eine Pedalfunktion, die anders arbeitet als herkömmliche Pedalsysteme. Diese ungewöhnliche Anordnung könnte dem Fahrer im Vergleich zu den konventionellen Systemen unnatürlich vorkommen. Das Patent US-6 078 860 arbeitet derart, dass von einer Pedalposition bei konstanter Geschwindigkeit solange abgewichen wird, bis die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist, um dann zu einer Pedalposition bei konstanter Geschwindigkeit zurückzukehren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein System zur Verfügung zu stellen, welches einem Fahrer eine möglichst genaue Fahrzeugsteuerung, insbesondere hinsichtlich der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erlauben. Weiterhin soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und ein System zur Verfügung gestellt werden, welches die Fahrzeugsteuerung basierend auf einer Kombination aus Geschwindigkeit und Drehmomentregelung ermöglicht und zudem die Fahrzeugsteuerung basierend auf der Gaspedalposition ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung mit des Merkmalen des Anspruchs 11 erreicht.
Zur Lösung der obengenannten Aufgaben wird ein Verfahren und ein System zur Interpretation eines Fahrerbefehls zur Verfügung gestellt, das auf einer bestimmten Gaspedalposition und einem bestimmten elektronisch geregelten Drosselwinkel basiert. Zusätzliche Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der Zeichnung und der begleitenden ausführlichcn Beschreibungen der bevorzugten Anwendungsformen offensichtlich.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das im Allgemeinen eine bevorzugte Anordnung eines Systems zur Aufzeichnung einer Pedalposition im Verhältnis zu einem elektronisch geregelten Drosselwinkel aufzeigt, um die Fahrzeugsteuerung durch einen Fahrer entsprechend der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen,
Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm, welches eine idealisierte Beschleunigungsregelung veranschaulicht,
Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm, welches eine idealisierte Geschwindigkeitsregelung veranschaulicht,
Fig. 4 zeigt ein schematisches Diagramm, das einen Übergang zwischen Drehmomentregelung und einer Fahrzeug- Geschwindigkeitsregelung entsprechend der vorliegenden Erindung veranschaulicht, und
Fig. 5 zeigt ein Fließdiagramm, welches eine allgemeine Reihenfolge einzelner Schritte veranschaulicht, die für einen Betrieb der vorliegenden Erfindung nötig sind.
In Fig. 1 wird ein schematisches Diagramm von einem Verbrennungsmotor 40 und einem dazugehörigen Kraftübertragungskontrollmodul 42, sowie eine Bedienungsschnittstelle 68, in Übereinstimmung mit einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Die Maschine beinhaltet eine Mehrzahl an Brennkammern 41 von denen jede einen dazugehörigen Einlass 43 und Auslass 44 haben, die von entsprechenden Ventilen 45, 46 geregelt werden.
Die Verbrennung resultiert aus dem Einlass von Luft und Kraftstoff durch einen Ansaugstutzen 47 und eine Kraftstoffeinspritzpumpe, beziehungsweise einerseits durch Kompression mit Hilfe von Kolben 49 und andererseits durch eine Zündung mit Hilfe von Zündkerzen 50.
Die Abgase wandern durch den Abgasstutzen zu einem nachgeschalteten Katalysator und werden durch ein Auspuffendrohr ausgestoßen. Ein Teil der Abgase kann durch den Ansaugstutzen auch wieder in die Motorzylinder rezirkuliert werden. Der Luftstrom durch den Ansaugstutzen 47 wird geregelt durch eine Drossel 51, welche eine Drosselplatte und einen Drosselregler 52 enthält. Ein Drosselstellungssensor 53 misst die tatsächliche Drosselposition. Ein Luftstrommasse-Sensor 54 misst die Menge Luft, welche in den Motor strömt. Ein Motordrehzahl-Sensor 54 zeigt den Wert der Rotationsgeschwindigkeit des Motors an.
Das Kraftübertragungskontrollmodul 42 empfängt als Eingangsdaten Signale von der Drosselposition, vom Luftstrommasse-Sensor 54, von der Motordrehzahl sowie die Befehle des Fahrers. Als Reaktion regelt das Kraftübertragungskontrollmodul 42 den Zündungszeitpunkt der Zündkerzen 50, die Impulsbreite der Kraftstoffeinspritzdüsen und die Position der Drossel 51 über einen Drosselregler 52. Alle diese Ein- und Ausgangsgrößen werden mit Hilfe eines Hauptmikroregelelementes 60 geregelt. Das Hauptmikroregelelement 60 regelt die Drosselposition durch die Ausgabe eines Drosselpositions-Befehls an den Drosselregler 52 um so die Drossel 51 bzw. Drosselplatte in die gewünschte Position zu fahren.
Das Kraftübertragungskontrollmodul 42 enthält einen elektronischen Monitor zur Drosselregelung (ETC-Monitor) 65, welcher mit dem Hauptmikroregelelement 60 und einem Drosselplattenreglungs-Kontrollelement 66 verknüpft ist. Der ETC-Monitor 65 enthält einen Mikroprozessor 65 und einen dazugehörigen Speicher unabhängig von dem Mikroprozessor im Hauptmikroregelelement 60. Der ETC-Monitor 64 empfängt über Eingangsdaten die Motordrehzahl vom Motordrehzahl-Sensor 54 und das Signal der Drosselposition vom Drosselstellungssensor 53. Wie weiter unten beschrieben wird, überwacht der ETC-Monitor 65 die Drosselbetätigung zur Diagnose und zur Verbesserung der Sicherheit.
Obgleich der ETC-Monitor 65 getrennt vom Hauptmikroregelelement 60 gezeigt wurde, kann er auch teilweise oder im Ganzen in das Hauptmikroregelelement 60 integriert werden. Auch könnte der ETC-Monitor 65 in das Drosselplattenstellungs-Kontrollelement 66 auch -Regelung integriert sein.
Das Kraftübertragungskontrollmodul 42 empfängt auch Signale der Fahrerbefehle 166. Die Signale der Fahrerbefehle 66 können Gaspedalstellungssignale 70, Zündungsschalterstellungssignale 72, eine Steuerungseingabesignale 74 (insbesondere vom einem Lenkrad), Bremssensorsignale 76, und Getriebepositionssignale 78, sowie Eingangsdaten von der Fahrzeuggeschwindigkeitsregelung beinhalten.
Während des Betriebes überwacht der ETC-Monitor 65 die Drosselposition und die Drosselbefehle unabhängig von dem Hauptmikroregelelement 60, welches die erste Kontrolle der Drosselstellung durchführt. Die Funktion des ETC-Monitors 65 ist es, unzulässige Drosselpositionen zu ermitteln. Der ETC-Monitor 65 führt sozusagen eine unabhängige Überprüfung durch, ob Antriebskraft, Drehmoment, und Geschwindigkeit des Fahrzeugs mit den Signalen der Fahrerbefehle, beispielsweise den oben erwähnten Fahrerbefehlen 166. Die vorgestellte Erfindung liefert sowohl Drehmoment- und Geschwindigkeitsregelmodi in einer natürlicheren und subtileren Weise als das System, welches im oben erwähnten Patent US-6 078 860 beschrieben wurde. Das vorgestellte System erreicht einen neuen Punkt der Geschwindigkeitsregelung, indem es die Pedalposition aufgrund der absichtlichen Friktion, die in das Design des Pedals eingearbeitet wird, leicht verändert. Der Fahrer kontrolliert die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeugs durch die Bewegung des Gaspedals in eine gewünschte spezifische Pedalposition. Der Pedal-Sensor ist mit dem Gaspedal verbunden um die Pedalposition zu ermitteln. Der Pedal-Sensor sendet ein Signal, das die Pedalposition anzeigt, an das Kraftübertragungskontrollmodul 42. Mit der Pedalposition und anderen eingehenden Signalen, die von den restlichen Sensoren und dem Kraftübertragungskontrollmodul 42 empfangen werden, wird die Pedalposition mit einem spezifischen elektronisch geregelten Drosselwinkel verknüpft, der auf vorher festgelegten Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsfunktionen basiert. Diese Verknüpfung ermöglicht dem Fahrer eine direkte Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Drehmomentes, der Beschleunigung oder einer Kombination von diesen.
In den Fig. 2 und 3 wird eine idealisierte Beschleunigungskontrolle und eine idealisierte Geschwindigkeitskontrolle für ein Fahrzeug graphisch veranschaulicht. Fig. 2 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit in Kilometer pro Stunde zur Gaspedalneigung in Grad graphisch dar. Steigt die Kraft mit der das Pedal betätigt wird bzw. die Neigung des Gaspedals (Beschleunigung) oder vermindert sich die Kraft bzw. reduziert sich die Pedalneigung (Geschwindigkeitsabnahme), nimmt die Beschleunigung des Fahrzeugs zu, wie durch eine Mehrzahl an geraden Linien dargestellt, über den gesamten Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit zu bzw. ab. Mit anderen Worten heißt das, dass abhängig von der Pedalposition (oder der Kraft die auf das Pedal wirkt) der Fahrer bestimmt ob ein Fahrzeug beschleunigt oder langsamer werden soll. Fig. 2 zeigt, dass es keine Abhängigkeit zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugbeschleunigung gibt (d. h. Beschleunigung ist unabhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges).
Fig. 3 stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit in Kilometer pro Stunde im Verhältnis zur Gaspedalposition in Grad graphisch dar. Wie gezeigt, wird eine einzelne Linie erzeugt, die eine bestimmte Gaspedalposition mit einer gegebenen Geschwindigkeit des Fahrzeuges verbindet. Anders ausgedrückt wählt der Fahrer seine Zielgeschwindigkeit des Fahrzeuges basierend auf der Pedalposition oder der Kraft mit der das Pedal betätigt wird. In einem solchen idealisierten Konzept gibt es nur eine einzige Linie für alle möglichen Beschleunigungen. Dieses idealisierte Verhalten ist nachteilig, weil es nur eine einzige vorher ausgewählte Beschleunigung oder eine maximale Beschleunigung des Fahrzeuges zwischen den verschiedenen Geschwindigkeiten zulässt. Es sollte verstanden werden, dass, während die Diagramme in den Fig. 2 und 3 ideale Konzepte wiedergeben, wirkliche Regelung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung nie ideal verlaufen.
Wendet man sich jetzt der Fig. 4 zu, veranschaulicht ein Diagramm die erfindungsgemäße Verknüpfung der Pedalposition mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges zur direkten Regelung der Geschwindigkeit und des Drehmoments des Fahrzeuges. Anders als die Diagramme der Fig. 2 und 3 zeigt die Fig. 4 die erfindungsgemäße Kombination von beidem, also sowohl der Regelung des Drehmomentes als auch der Regelung der Geschwindigkeit basierend auf der Stellung des Gaspedals und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Linien konstanter Beschleunigung sind in einem Diagramm mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges versus der Pedalneigung dargestellt. In Fig. 4 wird also die Geschwindigkeit des Fahrzeuges im Verhältnis zur Pedalneigung dargestellt und so wie die Stellung des Pedals zu- oder abnimmt, so beschleunigt oder verlangsamt das Fahrzeug proportional. Wenn ein Fahrzeug innerhalb eines Bereiches betrieben wird, der sich von 0 Kilometer pro Stunde bis zu 75,3 Kilometer pro Stunde erstreckt, ist ein typischer Fahrer mehr an der Regelung der Beschleunigung interessiert als in der Regelung einer festgesetzten Geschwindigkeit. Infolgedessen identifiziert das Kraftübertragungskontrollmodul 42 diesen Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Beschleunigungszone, worin das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition mit einem elektronisch geregelten Drosselwinkel verknüpft, entsprechend einer Mehrzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen. Die Beschleunigungszone ermöglicht, die ideale Regelung der Beschleunigung wiederholen oder annähern zu können, wie sie in Fig. 2 oben gezeigt wird. Diese vorher festgelegten Beschleunigungsfunktionen korrelieren direkt die Pedalposition zum Drehmoment, um dem Fahrer die direkte Regelung des Drehmomentes, der Beschleunigung oder der Zugkraft des Fahrzeuges zu ermöglichen.
Wenn ein Fahrzeug in einem Geschwindigkeitsbereich betrieben wird, der größer als 75,3 Kilometer pro Stunde ist, ist ein typischer Fahrer mehr an dem Beibehalten einer konstanten Geschwindigkeit interessiert, als ein bestimmtes Niveau der Beschleunigung einzustellen. Infolgedessen identifiziert das Kraftübertragungskontrollmodul 42 diesen Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit als eine Zone mit konstanter Geschwindigkeit, worin das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition mit einem elektronisch geregelten Drosselwinkel verknüpft, ebenfalls entsprechend einer Mehrzahl vorher festgelegter Geschwindigkeitfunktionen. Diese vorher festgelegten Geschwindigkeitsfunktionen korrelieren direkt die Pedalposition mit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, um dem Fahrer die direkte Kontrolle über die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu ermöglichen.
Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, verlaufen die Linien konstanter Geschwindigkeit über 80,1 Kilometer pro Stunde zueinander parallel. Dieses entspricht einem proportionalen Bereich eines "Geschwindigkeitsfehlers" von ungefähr 0,01 g pro Kilometer pro Stunde. Nach der vorliegenden Erfindung (vgl. Fig. 4) werden bei Geschwindigkeiten unterhalb 75,3 Kilometer pro Stunde überwiegend das Drehmoment, die Beschleunigung und die Zugkraft kontrolliert. Da die Linien konstanter Beschleunigung nicht vertikal verlaufen, weist dies auch einige Merkmale der Geschwindigkeitskontrolle auf.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung, verknüpft das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition mit dem Drehmoment, wenn der Fahrer das Pedal über eine maximale Pedalneigung, ausgehende von der Nulllinie der Beschleunigung hinaus, durchtritt. Folglich erhält der Fahrer, der ein Fahrzeug mit einer größeren Geschwindigkeit als 75,3 Kilometer pro Stunde fährt, die direkte Kontrolle über die Beschleunigung des Fahrzeuges wenn der Fahrer das Pedal über eine maximale Pedalneigung hinaus durchtritt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die maximale Pedalabweichung 5 Grad größer oder 5 Grad kleiner als die Nulllinie der Beschleunigung.
Fig. 5 zeigt ein Fließdiagramm mit der allgemeinen Reihenfolge der Schritte in einer Endlosschleife für eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftübertragungskontrollmodul 42 wählt eine Verknüpfung der Pedalposition, die auf mindestens einer Information vom Sensor der Bremse, der Kupplung, dem Getriebe der Geschwindigkeit und des Pedals basiert. Wenn das Kraftübertragungskontrollmodul 42 einmal eine Pedalposition ausgewählt hat, kommt es zu einem return-Schritt 41 wodurch das System beim ersten Schritt des Fließdiagramms wieder beginnt.
Wenn der Sensor der Bremse anzeigt, dass der Fahrer die Bremse betätigt, erfordert ein erster Schritt 82, dass das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition mit der Motordrehzahl verknüpft. Die Pedalposition wird mit der Motordrehzahl verknüpft, um eine minimale Motordrehzahl und ein maximales Drehmoment des Motors zu ermöglichen. In dieser Situation fordert eine minimale Pedalabweichung die minimale Motordrehzahl, um Kraftstoff zu sparen, Emissionen zu verringern, und das Abwürgen des Motors zu verhindern. Andererseits fordert die maximale Pedalabweichung die maximale Motordrehzahl. Exzessive Motordrehzahlen können den Motor beschädigen.
Falls der Sensor der Bremse keine Anwendung der Bremse anzeigt, tritt ein zweiter Schritt hinsichtlich der Schaltkupplung in Kraft. Der Sensor der Kupplung übermittelt ein Signal an das Kraftübertragungskontrollmodul 42welches anzeigt ob die Kupplung eingelegt ist oder nicht. Wenn der Sensor der Kupplung anzeigt, dass die Kupplung ausgekuppelt ist, verknüpft in einem zweiten Schritt 84 das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition mit der Motordrehzahl auf die gleiche Weise, wie die Pedalposition im ersten Schritt 82 mit der Motordrehzahl verknüpft wird.
Wenn der Sensor der Kupplung anzeigt, dass die Kupplung eingelegt ist, kommt es zu einem dritten Schritt 86, der den Einsatz des Getriebes betrifft. Der Sensor des Getriebes sendet ein Signal zum Kraftübertragungskontrollmodul 42, das anzeigt, ob das Getriebe eingekuppelt ist oder nicht. Wenn der Sensor des Getriebes anzeigt, dass das Getriebe ausgekuppelt ist, verknüpft in einem dritten Schritt 84 das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition auf die gleiche Weise mit der Motordrehzahl, wie die Pedalposition im ersten Schritt mit der Motordrehzahl verknüpft wird.
Wenn der Sensor des Getriebes anzeigt, dass das Getriebe eingekuppelt ist, kommt es zu einem vierten Schritt 88, der die Fahrzeuggeschwindigkeit betrifft. Der Geschwindigkeitssensor liefert ein Signal zum Kraftübertragungskontrollmodul 42, das die Geschwindigkeit des Fahrzeuges anzeigt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger oder genau 75,3 Kilometer pro Stunde beträgt, verknüpft das Kraftübertragungskontrollmodul 42 in einem vierten Schritt 88 die Pedalposition mit der Drehmomentregelung, basierend auf einer vorher festgelegten Beschleunigungsfunktion. Diese Verknüpfung ermöglicht dem Fahrer eine direkte Kontrolle über das Antriebsdrehmoment und damit über die Beschleunigung des Fahrzeuges.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges mehr als 75,3 Kilometer pro Stunde beträgt, kommt es zu einem fünften Schritt 90, der die Pedalposition betrifft. Der Sensor für die Pedalposition übermittelt dem Kraftübertragungskontrollmodul 42 ein Signal, welches die Stellung des Pedals anzeigt. Wenn das Pedal über die maximale Pedalabweichung ausgehend von der Nulllinie der Beschleunigung hinaus durchgetreten ist, verknüpft das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition in einem fünften Schritt 90 mit der Drehmomentregelung, basierend auf einer Mehrzahl an vorher festgelegten Beschleunigungsfunktionen. Der Zweck dieses Schrittes ist es, zu verhindern, dass Situationen auftreten, bei denen es ein grobes Ungleichgewicht zwischen der Pedalposition und der Kraftübertragungsleistung gegeben ist.
Wenn das Pedal nicht über die maximale Pedalabweichung von der Nulllinie der Beschleunigung hinaus durchgetreten ist, kommt es zu einem sechsten Schritt 92, der die Zugkraft betrifft. Wenn die Zugkraft des Fahrzeuges eine maximale Zugkraft übersteigt, verknüpft das Kraftübertragungskontrollmodul 42 in einem sechsten Schritt 92 die Pedalposition mit der Drehmomentregelung, basierend auf einer Mehrzahl an vorher festgelegten Beschleunigungsfunktionen. Der Zweck dieses Schrittes ist es, ein mögliches Durchdrehen zu verhindern, solange die Geschwindigkeitskontrolle aktiv ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die maximale Zugkraft äquivalent zu einer Zugkraft, die ein Fahrzeug erfährt, das eine 5-Grad Steigung herauffährt. Der Sinn dieser Ausführung besteht darin, sicherzustellen, dass der Fahrer sich der ungewöhnlich großen Zugkraft bewusst ist. In einer reinen Geschwindigkeitskontrolle würde der Fahrer nicht wissen, dass er möglicherweise eine sehr große Leistung fordert. Dies könnte den Fahrer veranlassen, falsche Entscheidungen bei Straßenbelägen mit einer niedrigen Friktion zu treffen. Diese Eigenschaft stellt sicher, dass die einzige Weise, in der ein Fahrer überdurchschnittlich starkes Drehmoment/Zugkraft fordern kann, das merkliche Durchtreten des Pedal ist.
Wenn die Zugkraft nicht die maximale Zugkraft überschreitet, kommt es zu einem siebten Schritt 94, in dem das Kraftübertragungskontrollmodul 42 die Pedalposition mit der Geschwindigkeitskontrolle des Fahrzeuges verknüpft.
Obwohl die Erfindung in Zusammenhang mit einer oder mehreren möglichen Ausführungsformen beschrieben wurde, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese möglichen Ausführungsformen begrenzt ist. Im Gegenteil, die Erfindung umfasst alle Alternativen, Änderungen und Äquivalente, die innerhalb des Erfindungsgedankens und der Anwendungsbereiche der angefügten Ansprüche enthalten sein können.

Claims

1. Verfahren für die Interpretation eines Fahrerbefehls basierend auf einer Gaspedalposition und einem elektronisch geregelten Drosselwinkel, beinhaltend:

1. eine Ermittlung einer Position eines Gaspedals,

2. eine Verknüpfung der Pedalposition und des elektronisch geregelten Drosselwinkels mit einer Drehzahl eines Motors,

3. Ermittlung einer Geschwindigkeit eines Fahrzeuges,

4. Verknüpfung der Pedalposition und des elektronisch geregelten Drosselwinkels mit einer Vielzahl vorher festgelegter Geschwindigkeitsfunktionen dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsindex ist, wobei die ermittelte Pedalposition direkt mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Bezug gesetzt wird,

5. Verknüpfung der Pedalposition und des elektronisch geregelten Drosselwinkels mit einer Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Fahrzeuggeschwindigkeitsindex unterschreitet, wobei die ermittelte Pedalposition direkt mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Bezug gesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin folgende Schritte aufweist:

- Ermitteln, ob die Bremse betätigt wird,

- Ermitteln, ob die Kupplung betätigt wird,

- Ermitteln, ob ein Gang eingelegt ist,

- Verknüpfen der Pedalposition und des elektronisch geregelten Drosselwinkels mit der Drehzahl des Motors dann, wenn die Bremse oder die Kupplung nicht betätigt oder kein Gang eingelegt ist (82, 84, 86).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn die Pedalneigung größer als eine maximale Pedalneigung für eine konstante Geschwindigkeit ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl verringerter vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn sich mindestens ein Rad dreht, ohne dass zumindest ein Bereich des Rades festen Kontakt zur Fahrbahnoberfläche hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich dann, wenn die Pedalposition eine maximale Pedalneigung aufweist, mindestens ein Rad derart drehen kann, dass zumindest ein Bereich des Rades über eine Fahrbahnoberfläche rutschen kann.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl verringerter vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn das Fahrzeug auf einer Steigung fährt, die größer ist, als ein Steigungsindex (x).

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn sich die aktuelle Zugkraft von der benötigten Zugkraft für eine flache Straße um einen solchen Betrag unterscheidet, der mindestens einer fünf prozentigen Steigung der Straße zuzuordnen wäre.

8. Vorrichtung zur Interpretation eines Fahrerbefehls, basierend auf einer Gaspedalposition und einem elektronisch geregelten Drosselwinkel, mit
einen Pedalsensor zur Ermittlung der Gaspedalposition,
einen Bremssensor zur Ermittlung des aktuellen Status der Bremse,
einen Kupplungssensor zur Feststellung, ob die Kupplung ausgekuppelt ist,
einen Getriebesensor zur Feststellung, ob das Getriebe ausgekuppelt ist,
einen Geschwindigkeitssensor zur Ermittlung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und
ein Kontrollelement zur Verknüpfung der Pedalposition und dem elektronisch geregelten Drosselwinkel mit

a) einer Vielzahl vorher festgelegter Geschwindigkeitsfunktionen dann, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsindex (x) ist, und

b) einer Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen dann, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges geringer als ein Fahrzeuggeschwindigkeitsindex (x) oder die Pedalneigung größer als ein Pedalneigungsindex ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Drehzahl des Motors verknüpft wird, wenn die Bremse betätigt wird, die Kupplung ausgekuppelt ist oder kein Gang eingelegt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn sich mindestens ein Rad dreht, ohne dass ein Bereich von mindestens einem Rad festen Kontakt zur Fahrbahnoberfläche hat.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich dann, wenn die Pedalposition eine maximale Pedalneigung aufweist, mindestens ein Rad derart drehen kann, dass zumindest ein Bereich des Rades über eine Fahrbahnoberfläche rutschen kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Pedalneigung mindestens einem Rad erlaubt sich so zu drehen, dass zumindest ein Bereich mindestens eines Rades über eine Fahrbahnoberfläche rutscht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition dann ermittelt und direkt mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verknüpft wird, wenn die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl vorher festgelegter Geschwindigkeitsfunktionen verknüpft sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition dann ermittelt und direkt mit der Fahrzeugbeschleunigung verknüpft wird, wenn die Pedalposition und der elektronisch Drosselwinkel mit der Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit der Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn die Pedalneigung größer als eine maximale Pedalneigung für konstante Geschwindigkeit ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalposition und der elektronisch geregelte Drosselwinkel mit besagter Vielzahl vorher festgelegter Beschleunigungsfunktionen verknüpft werden, wenn das besagte Fahrzeug auf einer Steigung fährt, die größer als ein Steigungsindex (x) ist.