DE3737697A1

DE3737697A1 - Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE3737697A1
Application number: DE19873737697
Authority: DE
Inventors: Gregor Fischer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-05-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem die über ein Stellglied mit dem Fahrpedal des Kraftfahrzeu ges gekoppelte Leistungsstelleinrichtung, insbesondere die Drosselklappe oder die Diesel-Einspritzpumpe, neben der Verstellung durch das Fahrpedal auch in Abhängigkeit von an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges auftreten dem Schlupf gesteuert wird.

Aus der Automobil Revue Nr. 20 vom 14. Mai 1987 ist eine Drosselklappenregelung bekannt, bei der das Fahrpedal anstelle einer mechanischen Verbindung über ein Regel gerät und einen Stellmotor mit der Drosselklappe ge koppelt ist. Wenn bei dieser Drosselklappenregelung beim Rückschalten oder Gaswegnehmen auf niedrigen Reibwerten die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges durch das Brenn kraftmaschinenschleppmoment in negativen Schlupf gezogen werden und dadurch die Kraftfahrzeugstabilität beein trächtigt wird, wird die Drosselklappe in Abhängigkeit von der quantitativ erfaßten Größe des Schlupfes durch das Regelgerät aktiv geöffnet. Durch diesen Regelein griff kann die Fahrzeugstabilität erhalten werden.

Da bei dieser bekannten Drosselklappenregelung die Größe des Schlupfes quantitativ ermittelt, zum Regelgerät übertragen und dort unter Anwendung von Regelalgorithmen weiter verarbeitet wird, sind technisch aufwendige und damit teuere Einrichtungen und Geräte zur Schlupferfas sung und Abarbeitung der Regelalgorithmen erforderlich. Da bei dieser bekannten Drosselklappenregelung die quantitative Größe des Schlupfes von der Schlupferfas sungseinrichtung zum Regelgerät übertragen werden muß, ist ferner eine technisch aufwendige Signalübertragung erforderlich. Insbesondere sind besondere Maßnahmen, wie redundante Übertragungsleitungen oder Plausibilitäts kontrollen erforderlich, um sicherzustellen, daß das Kraftfahrzeug im Falle eines Übertragungsfehlers nicht beschleunigt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges eingangs genannter Art anzugeben, durch das einerseits der Erhalt der Kraftfahrzeugstabilität beim Rückschalten oder Gaswegnehmen auf niedrigen Reibwerten sicherge stellt ist und das andererseits in technisch einfacher und daher kostengünstiger Weise in einem Kraftfahrzeug realisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stellgröße, insbesondere der Drosselklappenwinkel oder die Einspritzmenge der Leistungsstelleinrichtung im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine bei gelöster Kraftfahrzeugbremse zumindest unmittelbar nach erkanntem Bremsschlupf an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges brennkraftmaschinendrehzahlabhängig gemäß einer abge speicherten ersten Kennlinie derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnimmt bzw. abgibt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren muß im Unterschied zum Stand der Technik nicht die Größe des Bremsschlupfes quantitativ ermittelt werden, sondern es genügt die einfache Erkennung des Beginns des Bremsschlupfes bei gelöster, d. h. bei nichtbetätigter bzw. bei betätigter, aber durch Eingriff eines Antiblockiersystems gelöster Kraftfahrzeugbremse. Die Erkennung des Beginns des Bremsschlupfes erfordert nur einen geringen technischen Aufwand. Ferner ist die Übertragung der Information "Beginn Bremsschlupf bei gelöster Kraftfahrzeugbremse" zur Steuereinrichtung in technisch einfacher Weise möglich, da lediglich ein einfacher Flankenwechsel bzw. bei bester Störsicherheit ein Rechtecksignal mit defi nierter Pulsbreite genügt. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren im Unterschied zum Stand der Technik keine Regelung der Leistungsstelleinrichtung in Abhängigkeit von der Größe des Schlupfes stattfindet, sondern, für den Fall, daß ein Bremsschlupf bei gelöster Fahrzeug bremse erkannt wurde, lediglich eine Steuerung der Leistungsstelleinrichtung gemäß einer abgespeicherten Kennlinie in einer Weise erfolgt, daß die Brennkraftma schine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnehmen kann, ist zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur eine einfache und damit kostengünstige Steuerungs technik erforderlich.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Stellgröße nach mindestens einer Schiebebe triebphase der Brennkraftmaschine, bei der kein Brems schlupf erkannt wurde, gemäß einer abgespeicherten zweiten Kennlinie derart geführt, daß die Brennkraft maschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes kleines Drehmoment aufnimmt. Dadurch wird erreicht, daß nach erkanntem Bremsschlupf in mindestens einer darauf folgenden Schiebebetriebphase das Bremsmoment der Brennkraftmaschine auf einem niedrigen Niveau gehalten wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Stell größe nach mindestens einer weiteren Schiebebetriebphase der Brennkraftmaschine, bei der kein Bremsschlupf erkannt wurde, gemäß einer abgespeicherten dritten Kennlinie derart geführt, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes mittleres Drehmoment aufnimmt. Es wird dadurch erreicht, daß nach erkanntem Bremsschlupf die Brennkraftmaschine während der darauffolgenden Schiebebetriebphasen ein gegenüber dem normalen Brennkraftmaschinenschleppmoment geringeres Drehmoment aufnimmt. Durch die Anhebung des von der Brennkraftmaschine aufnehmbaren Drehmomentes in mehreren Stufen ist sichergestellt, daß bei längerer Fahrt des Kraftfahrzeuges auf einer Fahrbahn mit einem niedrigen Reibwert nur sehr geringe Schlupfwerte auftreten.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt der Zugriff auf die jeweilige Kennlinie in Abhängigkeit vom Zählerstand eines bremsschlupfabhängig gesteuerten Zählers. Dieser wird beispielsweise aufgrund eines erkannten Bremsschlupfes während einer Schiebebetrieb phase hochgezählt bzw. auf einen bestimmten Wert gesetzt und wieder runtergezählt bzw. zurückgesetzt, wenn in darauffolgenden Schiebebetriebphasen der Brennkraftma schine kein Schlupf erkannt wird.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 5 bis 14.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer nach der Erfindung arbeitenden Brennkraftmaschinensteuerung,

Fig. 2 ein Drosselklappenwinkel-Drehzahl-Diagramm mit drei Steuerkennlinien und

Fig. 3 eine Tabelle, die den Zusammenhang des Zählerstandes eines Zählers der Steuerung und den einzelnen Steuerkennlinien von Fig. 2 verdeutlicht.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschinen steuerung werden die Winkelgeschwindigkeiten bzw. Drehzahlen der einzelnen Räder eines Kraftfahrzeuges durch die einzelnen Radsensoren 12, 14, 16 und 18 erfaßt. Die Ausgangssignale dieser Radsensoren werden einer Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 zugeführt. Durch Vergleich der Winkelgeschwindigkeiten bzw. Dreh zahlen der Vorder- und Hinterräder des Kraftfahrzeuges wird von der Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 der Beginn eines Bremsschlupfes festgestellt. Zur Unter scheidung eines durch die Kraftfahrzeugbremse ausgelö sten Bremsschlupfes von einem durch das Brennkraftma schinenschleppmoment hervorgerufenen Bremsschlupf erhält die Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 von einem Bremsdruckschalter 22 ein Signal, das angibt, ob die Fahrzeugbremse gelöst ist oder nicht. Aufgrund der vorstehend genannten Eingangsgrößen kann durch die Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 in eindeutiger Weise der Beginn eines durch das Brennkraftmaschinen schleppmoment bedingten Bremsschlupfes erkannt werden. Diese Information wird in Form eines Rechtecksignals mit definierter Pulsbreite zu einer Steuereinrichtung 24 übertragen, die ferner an einen Fahrpedalwertgeber 26 angeschlossen ist. Die Steuereinrichtung 24 enthält als wesentliche Bestandteile einen Zähler 28 und einen Steuerkennlinienspeicher 30, in dem die in Fig. 2 dargestellten Steuerkennlinien abgespeichert sind. Der Ausgang 32 der Steuereinrichtung 24 ist mit dem Steuer eingang 34 eines Stellmotors 36 verbunden, dessen Antriebswelle 38 mit der im Ansaugkanal 40 der zu steuernden Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe 42 drehfest verbunden ist.

Im folgenden soll die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Brennkraftmaschinensteuerung in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 erläutert werden.

Wird von der Bremsschlupferfassungseinrichtung 20 bei gelöster Kraftfahrzeugbremse, also während einer Schie bebetriebphase erstmalig der Beginn eines Bremsschlupfes erkannt, so wird der Zählerstand n des Zählers 28 auf den Wert 6 gesetzt. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß der Drosselklappenwinkel brennkraftmaschi nendrehzahlabhängig gemäß einer abgespeicherten ersten Kennlinie I (siehe Fig. 2) derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnimmt bzw. abgibt.

Nach jeder Schiebebetriebphase, bei der kein Brems schlupf erkannt wurde, wird der Zählerstand n des Zählers 28 um den Betrag 1 verringert, so daß bereits nach einer Schiebebetriebphase, bei der kein Brems schlupf erkannt wurde, der Zählerstand n des Zählers 28 den Wert 5 annimmt. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß der Drosselklappenwinkel gemäß einer in der Fig. 2 dargestellten, im Speicher 30 abgespeicherten zweiten Kennlinie II derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes kleines Drehmoment, beispielsweise etwa 20% des normalen Brennkraftmaschinenschleppmomentes auf nimmt. Nach weiteren zwei Schiebebetriebphasen, bei denen kein Bremsschlupf erkannt wurde, nimmt der Zäh lerstand n dann den Wert 3 an. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß der Drosselklappenwinkel gemäß einer dritten, in der Fig. 2 dargestellten und im Speicher 30 abgespeicherten Steuerkennlinie III derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes mittleres Drehmoment, bei spielsweise etwa 50% des normalen Brennkraftmaschinen schleppmomentes aufnimmt. Nach weiteren zwei Schiebebe triebphasen, bei denen kein Bremsschlupf erkannt wurde, nimmt der Zählerstand n des Zählers 28 den Wert 1 an. Dies bedeutet nach der Tabelle von Fig. 3, daß die Brennkraftmaschine wieder das volle normale Brennkraft maschinenschleppmoment aufnimmt, aber noch keine Schub abschaltung erfolgt, also das Leerlaufventil noch geöffnet bleibt. Nach einer erneuten Schiebebetrieb phase, bei der kein Bremsschlupf erkannt wurde, wird zur Schubabschaltung auch das Leerlaufventil der Brennkraft maschine geschlossen.

Neben der bremsschlupfabhängigen Steuerung des Zählers 28 kann der Zählerstand n des Zählers 28 durch Betätigen der Kraftfahrzeugbremse bzw. der Kupplung, im Falle eines Automatikgetriebes durch Bewegen des Automatik wählhebels in die Leerlauf- bzw. Parkstellung, durch Abschalten der Zündung oder durch Unterschreiten einer vorgegebenen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit um einen be stimmten Betrag verringert bzw. auf einen bestimmten Wert zurückgesetzt werden.

Wird während einer Schiebebetriebphase der Brennkraft maschine erneut der Beginn eines Bremsschlupfes erkannt, so wird der Zähler 28 der Steuereinrichtung 24 erneut gesetzt. Hatte der Zählerstand n des Zählers 28 vor dem erneuten Setzen noch den Wert 4 bzw. 5, so kann der Zähler 28 auf den Wert 7 gesetzt werden. Hatte der Zählerstand n des Zählers 28 vor dem erneuten Setzen einen Wert, der größer oder gleich 6 ist, dann kann der Zählerstand n des Zählers 28 erneut um 1 erhöht werden.

Die vorstehend beschriebene Brennkraftmaschinensteuerung zeichnet sich insbesondere durch ihren einfachen techni schen Aufbau aus. Bei ihr braucht im Unterschied zum Stand der Technik nicht die Größe eines etwaigen Brems schlupfes quantitativ ermittelt werden, sondern es muß lediglich der Beginn des Bremsschlupfes bei gelöster Kraftfahrzeugbremse erkannt werden. Zur Übertragung dieser Information von der Bremsschlupferfassungsein richtung 20 zur Steuereinrichtung 24 genügt ein ein facher Flankenwechsel eines Impulssignals. Zur Erhöhung der Störsicherheit kann ein Rechtecksignal mit definier ter Pulsbreite verwendet werden. Ferner erfolgt die Steuerung des die Drosselklappe 42 antreibenden Stell motors 36 in einfacher Weise jeweils gemäß einer der im Steuerkennlinienspeicher 30 der Steuereinrichtung 24 abgespeicherten Steuerkennlinien. Der Zugriff auf die jeweilige Steuerkennlinie erfolgt dabei in einfacher Weise in Abhängigkeit vom Zählerstand n des brems schlupfabhängig gesteuerten Zählers 28.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem die über eine Steuereinrichtung und ein Stellglied mit dem Fahrpedal des Kraftfahrzeuges gekoppelte Leistungs stelleinrichtung, insbesondere die Drosselklappe oder die Diesel-Einspritzpumpe neben der Verstel lung durch das Fahrpedal auch in Abhängigkeit von an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges auftre tendem Schlupf gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße, insbesondere der Drosselklap penwinkel oder die Einspritzmenge der Leistungs stelleinrichtung (42) im Schiebebetrieb der Brenn kraftmaschine bei gelöster Kraftfahrzeugbremse zumindest unmittelbar nach erkanntem Bremsschlupf an den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges brenn kraftmaschinendrehzahlabhängig gemäß einer abge speicherten ersten Kennlinie (I) derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine zumindest nahezu kein Drehmoment aufnimmt bzw. abgibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße nach mindestens einer Schiebebe triebphase der Brennkraftmaschine, bei der kein Bremsschlupf erkannt wurde, gemäß einer abgespei cherten zweiten Kennlinie (II) derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes kleines Drehmoment, vor zugsweise ungefähr 20% des normalen Brennkraft maschinenschleppmomentes aufnimmt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße nach mindestens einer weiteren Schiebebetriebphase der Brennkraftmaschine, bei der kein Bremsschlupf erkannt wurde, gemäß einer abgespeicherten dritten Kennlinie (III) derart geführt wird, daß die Brennkraftmaschine unabhängig von ihrer Drehzahl ein bestimmtes mittleres Drehmo ment, vorzugsweise ungefähr 50% des normalen Brennkraftmaschinenschleppmomentes aufnimmt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriff auf die jeweilige Kennlinie (I, II, III) in Abhängigkeit vom Zählerstand n eines bremsschlupfabhängig gesteuerten Zählers (28) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zählerstand n größer oder gleich n1 auf die erste Kennlinie (I) zugegriffen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß n1 gleich 6 ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zählerstand n größer oder gleich n2 aber kleiner n1 auf die zweite Kennlinie (II) zugegriffen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß n2 gleich 4 ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zählerstand n größer oder gleich n3 aber kleiner n2 auf die dritte Kennlinie (III) zugegriffen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß n3 gleich 2 ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich beim Zähler stand n ist Null eine Schubabschaltung durch Schließen des Leerlaufventils der Brennkraftma schine erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (28) bei im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine erkanntem Bremsschlupf auf einen Zählerstand n größer oder gleich n1 gesetzt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand n des Zählers (28) im Falle n größer oder gleich 1 nach jeder Schiebebetriebphase, bei der kein Brems schlupf erkannt worden ist, um den Betrag 1 ver ringert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand n des Zählers durch Betätigen der Kraftfahrzeugbremse bzw. der Kupplung, im Falle eines Automatikge triebes durch Bewegen des Automatikwählhebels in die Leerlauf- bzw. Parkstellung, durch Abschalten der Zündung oder durch Unterschreiten einer vorge gebenen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag verringert bzw. auf einen be stimmten Wert zurückgesetzt wird.