DE10254595A1

DE10254595A1 - Verfahren zum Beitreiben einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10254595A1
Application number: DE2002154595
Authority: DE
Inventors: Bernd Hagerodt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Leistungsstellglied in Form einer Drosselklappe, wobei eine Motorsteuerung einen Drosselklappenwinkel in Abhängigkeit von einer Lastanforderung aufgrund einer Betätigung eines Fahrpedals durch einen Fahrer einstellt, wobei die Einstellung des Drosselklappenwinkels mechanisch unabhängig von der Stellung des Fahrpedals durchgeführt wird. Hierbei wird für eine vorbestimmte Zeitspanne der Drosselklappenwinkel auf einen vorbestimmten Wert unterhalb eines maximalen Drosselklappenwinkels bei maximaler Öffnung begrenzt, wenn das Fahrpedal bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit vollständig betätigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Leistungsstellglied in Form einer Drosselklappe, wobei eine Motorsteuerung einen Drosselklappenwinkel in Abhängigkeit von einer Lastanforderung aufgrund einer Betätigung eines Fahrpedals durch einen Fahrer einstellt, wobei die Einstellung des Drosselklappenwinkels mechanisch unabhängig von der Stellung des Fahrpedals durchgeführt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeugen mit Brennkraftmaschinen dürfen für die Zulassung vorgegebene Grenzwerte für Geräuschemissionen nicht überschritten werden. Diese Grenzwerte sind für bestimmte Betriebssituationen definiert. Trotz regelmäßiger Überwachung der Fahrzeuge innerhalb seiner Entwicklungszeit kann es vorkommen, daß kurz vor dem Serienlauf plötzlich unerwartet hohe Außengeräuschwerte gemessen, die eine verkehrsrechtliche Zulassung des Fahrzeuges wegen nicht Einhaltung der akustischen Grenzwerte gefährden. Dies hängt beispielsweise damit zusammen, daß die parallele Motorentwicklung zur Einhaltung der motorischen Zielwerte in der Regel mit einer akustischen Verschlechterung einher geht. Entgegenwirkende Bauteiländerungen erfordern dann Zeit sowie Kosten und stehen den gewünschten motorischen Zielwerten häufig nicht positiv gegenüber.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor gesetzliche Außengeräuschgrenzwerte weitgehend unabhängig von gewünschten motorischen Zielwerten einhalten zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß für eine vorbestimmte Zeitspanne der Drosselklappenwinkel auf einen vorbestimmten Wert unterhalb eines maximalen Drosselklappenwinkels bei maximaler Öffnung begrenzt wird, wenn das Fahrpedal bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit vollständig betätigt wird.

Dies hat den Vorteil, daß eine Verringerung des Ansaugmündungsgeräusches von Fahrzeugen bei für eine Außengeräuschmeßstrecke vorgegebenen Bedingungen ohne zusätzliche Bauteilkosten und unter Beibehaltung der Agilität bei Lastanforderung durch einen Fahrer erzielt wird. Dadurch kann insbesondere bei der zulassungsrelevanten Außengeräusch-Meßfahrt, jedoch auch im üblichen Betrieb des Kraftfahrzeuges eine Geräuschemission entsprechend reduziert werden Zur weiteren Einschränkung der Betriebsbedingungen, bei denen eine Begrenzung der Öffnung der Drosselklappe erfolgt, muß als zusätzliche, notwendige Bedingung für die Begrenzung des Drosselklappenwinkels ein 2. oder 3. Gang eines Getriebes des Kraftfahrzeuges gewählt sein.

Beispielsweise beträgt der vorbestimmte Wert des Drosselklappenwinkels, auf den begrenzt wird, 40% bis 60%, insbesondere 50%, des maximalen Drosselklappenwinkels bei maximaler Öffnung, die vorbestimmte Zeitspanne 1 Sekunde bis 3 Sekunden, insbesondere 1,3 Sekunden, und die vorbestimmte Geschwindigkeit 48 km/h bis 52 km/h, insbesondere 50 km/h.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, durch gezielte Drosselklappenöffnung zur Ansauggeräuschreduktion Zeit und Kosten bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor einzusparen. Grundlage der erfindungsgemäßen Geräuschreduktion sind die Zusammenhänge zwischen Drosselklappenöffnung, Motordrehmoment und Ansaugmündungsgeräusch unter den Randbedingungen bei einer zulassungsrelevanten Außengeräusch-Meßfahrt. Bei dieser Außengeräusch-Messung fährt das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit von 50 km/h an die Meßstrecke heran. Am Beginn der 20m langen Meßstrecke wird mittels Fahrpedal Vollgas gegeben und das Außengeräusch gemessen. Die maximale Motordrehzahl bei der Durchfahrt übersteigt in der Regel nicht 50% der Nenndrehzahl (ca. 3.000 U/min). In diesem unteren Drehzahlbereich ist für den Aufbau des maximal zur Verfügung stehenden Motormomentes eine 100%-ige Drosselklappenöffnung jedoch nicht erforderlich. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in dieser Betriebssituation den Drosselklappenwinkel beispielsweise auf 50% zu begrenzen, wobei sich in diesem unteren Drehzahlbereich das Motormoment und damit das Beschleunigungsvermögen des Kraftfahrzeuges nicht ändert. Auf das Ansaugmündungsgeräusch und damit auf das Außengeräusch hat diese Begrenzung allerdings einen positiven, d.h. reduzierenden Einfluß. Bei höheren Drehzahlen (außerhalb der Meßstrecke) wird dann wieder eine weitere Öffnung der Drosselklappe erlaubt, um die Fahrzeugdynamik nicht zu verschlechtern.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die folgende, auf die Außengeräusch-Meßfahrt abgestimmte Verfahrensweise vorgesehen. Fährt das Kraftfahrzeug im 2. bzw. 3. Gang in einem Geschwindigkeitsbereich von 50 km/h ± 3% und wird ausgehend von dieser Geschwindigkeit das Fahrpedal voll getreten, was ein entsprechendes Eingangssignal für die Motorsteuerung in Form einer Lastanforderung liefert, so wird die Drosselklappe nur ca. 50% geöffnet. Dies ist möglich, da die Steuerung der Drosselklappe mittels eines sogen. E-Gas erfolgt, d.h. die Einstellung des Drosselklappenwinkels durch die Motorsteuerung ist mechanisch unabhängig von der Stellung des Fahrpedals. Der Begrenzungswert für die Drosselklappenöffnung wird unterschiedlich gewählt, d.h. je nach Motor an diesen angepaßt. Die Begrenzung bleibt lediglich 1,3 Sekunden aktiv, da dann die Meßstrecke bereits durchfahren ist. Durch die Tatsache, daß bei den Einfahrdrehzahlen in die akustische Meßstrecke dennoch das für diesen Betriebspunkt maximal mögliche Motordrehmoment auf die Räder übertragen wird und danach ohnehin die Drosselklappe voll geöffnet wird, ist subjektiv keine Einbuße in der Fahrzeugagilität zu bemerken. Insgesamt ergibt sich dann beim Gasgeben bzw. Beschleunigen, d.h. Lastanfordern durch einen Fahrer mittels des Fahrpedals, ein zweifach gestufter Zeitverlauf der Drosselklappenöffnung, der für den Fahrer jedoch nicht bemerkbar ist. Die Geräuschemission in der Anfangsphase der Beschleunigung wird jedoch erheblich reduziert.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem Leistungsstellglied in Form einer Drosselklappe, wobei eine Motorsteuerung einen Drosselklappenwinkel in Abhängigkeit von einer Lastanforderung aufgrund einer Betätigung eines Fahrpedals durch einen Fahrer einstellt, wobei die Einstellung des Drosselklappenwinkels mechanisch unabhängig von der Stellung des Fahrpedals durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für eine vorbestimmte Zeitspanne der Drosselklappenwinkel auf einen vorbestimmten Wert unterhalb eines maximalen Drosselklappenwinkels bei maximaler Öffnung begrenzt wird, wenn das Fahrpedal bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit vollständig betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche, notwendige Bedingung für die Begrenzung des Drosselklappenwinkels ein 2. oder 3. Gang eines Getriebes des Kraftfahrzeuges gewählt sein muß.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert des Drosselklappenwinkels, auf den begrenzt wird, 40% bis 60%, insbesondere 50%, des maximalen Drosselklappenwinkels bei maximaler Öffnung beträgt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitspanne 1 Sekunde bis 3 Sekunden, insbesondere 1,3 Sekunden, beträgt.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Geschwindigkeit 48 km/h bis 52 km/h, insbesondere 50 km/h, beträgt.