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EP1485640A1 - Fahrverhaltensumschaltung - Google Patents

Fahrverhaltensumschaltung

Info

Publication number
EP1485640A1
EP1485640A1 EP03711970A EP03711970A EP1485640A1 EP 1485640 A1 EP1485640 A1 EP 1485640A1 EP 03711970 A EP03711970 A EP 03711970A EP 03711970 A EP03711970 A EP 03711970A EP 1485640 A1 EP1485640 A1 EP 1485640A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
accelerator pedal
driving behavior
adaptation factor
factor
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03711970A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Wolgast
Norbert Weiss
Dieter Manigel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP1485640A1 publication Critical patent/EP1485640A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • 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
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W40/09—Driving style or behaviour
    • 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
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    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B60W2540/106—Rate of change
    • 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
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/215—Selection or confirmation of options
    • 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
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    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/21—Control of the engine output torque during a transition between engine operation modes or states
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    • F16H2061/0096—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by a particular control method using a parameter map
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/0227—Shift map selection, i.e. methods for controlling selection between different shift maps, e.g. to initiate switch to a map for up-hill driving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2300/00—Determining of new ratio
    • F16H2300/14—Selecting a state of operation, e.g. depending on two wheel or four wheel drive mode

Definitions

  • the invention relates to a method for switching the driving behavior of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a corresponding device according to claim 18.
  • the driver's desire for the drive is recorded electronically by suitable devices on the accelerator pedal.
  • the resulting accelerator pedal signal is further interpreted in the control electronics of the vehicle.
  • characteristic maps stored in the control electronics are used, which convert the accelerator pedal signal, as well as, for example, speed or rotational speed, into a quantity that specifies the propulsion request in a practicable manner.
  • Such a variable for the propulsion request can be, for example, engine torque, wheel torque or injection quantity.
  • driving behavior The relationship between the accelerator pedal signal and the desire to propel is referred to as driving behavior.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method and a device for switching the driving behavior of a motor vehicle, the switching taking place smoothly and smoothly.
  • the driving behavior being implemented in each case by characteristic maps and a corresponding driving request being derived from each characteristic map
  • the driving request starting from the time (tO) of the switching of the driving behavior ( VOR1, VOR2) of an activated or to be deactivated driving behavior is transferred from a first map (FV1) to at least a second map (FV2).
  • the transition preferably takes place on the basis of a function to be determined, which is in particular continuous or piece-wise continuous.
  • the transition from the first driving behavior to the second driving behavior preferably takes place within a predetermined time interval after the time (tO) of the changeover, as a result of which the transition from the first to the second map, i.e. Driving behavior, is complete.
  • the transition can take place depending on the driving situation, so that, for example, the transition on a straight route takes place in a different way than in a curve.
  • the propulsion request of the activated driving behavior is preferably multiplied by an adaptation factor which is formed by the quotient from the deactivated propulsion request to the activated propulsion request. With this measure, the resulting propulsion request remains constant and a jerk or jump is avoided.
  • the multiplication factor has to be brought back to the value one within a reasonable time, so that not only qualitatively but also quantitatively the new driving behavior is changed.
  • Fig. 1 shows a known basic configuration of a switch between two different driving behavior
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of the configuration according to the invention for switching between two driving behaviors.
  • FIG. 1 The basic configuration for a known driving behavior switch is shown in FIG. 1.
  • Two different driving behaviors are realized in one vehicle. From two input signals, namely the accelerator pedal signal FPS and a further signal, for example engine speed DZ, a first propulsion request VOR1 becomes in a first map FV1, which describes a first driving behavior, and a second in a second map FV2, which describes a second driving behavior Propulsion request derived.
  • a first map FV1 which describes a first driving behavior
  • a second map FV2 which describes a second driving behavior Propulsion request derived.
  • the speed DZ other input variables can be selected.
  • the limitation to two input variables is also not mandatory, more than two input variables can be used, but one of the input variables must be the accelerator pedal signal FPS.
  • the two propulsion requests VOR1 and VOR2 are directed to a switch S which can be controlled via a switchover signal US.
  • one of the propulsion requirements that corresponds to the desired driving behavior is selected and is passed on to a suitable controller (not shown), for example the engine controller.
  • a suitable controller for example the engine controller.
  • propulsion requirements VOR1 and VOR2 are determined from the two input variables accelerator pedal signal FPS and speed DZ using corresponding maps FV1 and FV2, which embody different driving behavior.
  • the output values VOR1 and VOR2 of the two driving behavior maps FV1 and FV2 are multiplied by a factor f1 and f2, respectively.
  • a calculation unit T calculates these two factors, which are equal to one in normal driving operation, and then multiplies them in corresponding multipliers M1 and M2.
  • the two propulsion requests then go to a switch S which is controlled by a changeover signal.
  • a resulting propulsion request VOR then arrives at the engine control, not shown.
  • the switchover signal US is sent to the calculation unit in order to trigger it to calculate the adaptation factor in the activated driving behavior in the event of a switchover.
  • the factor which is multiplied into the activated path is set to the quotient "deactivated propulsion request to activated propulsion request". If, for example, a switch is made from the first driving behavior, shown by the map FV1, to the second driving behavior, shown by the map FV2, f2 is set to VOR1 / VOR2.
  • the resulting propulsion request remains constant after the switchover and a jerk or jump in the propulsion behavior is avoided.
  • the multiplication factor (in the example: f2) must then be brought back to one in order to switch not only qualitatively but also quantitatively to the new driving behavior VOR2. This is accomplished using the accelerator pedal signal in the manner described below.
  • the current accelerator pedal value r 0 is also stored at the time t 0 of a switchover. Furthermore, to simplify the calculation, it is assumed that the value for the accelerator pedal position is normalized to zero when the accelerator pedal is not actuated. Otherwise an appropriate standardization must be carried out. The following cases can occur:
  • the factor is reduced for accelerator pedal values that are below r 0 .
  • the new factor is calculated according to equation 1.
  • the factor thus reaches the value 1 as soon as the driver releases the accelerator pedal for the first time after the changeover, the factors initially being greater than one.
  • the factor can be linearly reduced for each negative pedal gradient. Then r 0 of equation 1 is to be replaced by the previous value of the accelerator pedal position r ak t- ⁇ . The reduction is only calculated if the inequality r ak t ⁇ r 0 is fulfilled.
  • fneu (fait - 1) ⁇ r akt / r ak t- ⁇ + 1 equation 1 a
  • the factor is reduced for accelerator pedal values that are above r 0 .
  • the new factor is calculated according to equation 2.
  • the factor thus reaches the value 1 as soon as the driver fully depresses the accelerator pedal after the switchover.
  • the factor can be increased linearly for each positive pedal gradient. Then r 0 must be set to r act after each sampling step. The increase is only calculated if r akt > r 0 . In this case, the following applies to the calculation:
  • an additional ramp function must be implemented, which reduces or increases the factors whenever the conditions for the pedal value (r act > r 0 or r act ⁇ r 0 ) are not fulfilled.
  • the time constant of the ramp must be set to a value that ensures that the driver does not feel the change in the active factor.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Umschaltung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs zwischen zwei oder mehreren Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, wobei die Fahrverhalten jeweils durch Kennfelder (FV1, FV2) realisiert sind, und aus jedem Kennfeld eine entsprechende Vortriebsanforderung (VOR1, VOR2) abgeleitet wird, wird ab dem Zeitpunkt der Umschaltung des Fahrverhaltens von einem ersten Fahrverhalten auf ein zweites Fahrverhalten die Vortriebsanforderung von einem ersten Kennfeld übergeleitet. Dabei kann die Überleitung durch einen Anpassungsfaktor (f1, f2) erfolgen, der durch den Quotient aus deaktivierter Vortriebsanforderung zu aktivierter Vortriebsanforderung gebildet wird.

Description

Fahrverhaltensumschaltung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umschaltung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine entsprechenden Vorrichtung nach Anspruch 18.
Bei heutigen Fahrzeugen wird der Wunsch des Fahrers an den Antrieb elektronisch durch geeignete Einrichtungen am Fahrpedal erfaßt. Das resultierende Fahrpedalsignal wird in der Steuerelektronik des Fahrzeuges weiter interpretiert. Dazu werden in der Steuerelektronik abgelegte Kennfelder verwendet, die das Fahrpedalsignal, sowie beispielsweise Geschwindigkeit oder Drehzahl, in eine Größe wandeln, die konkret umsetzbar den Vortriebswunsch angibt. Solch eine Größe für den Vortriebswunsch kann beispielsweise Motormoment, Radmoment oder Einspritzmenge sein. Der Zusammenhang zwischen Fahrpedalsignal und Vortriebswunsch wird als Fahrverhalten bezeichnet.
Bei modernen Kraftfahrzeugen gibt es Fälle, in denen eine Umschaltung des Fahrverhaltens gewünscht oder auch erforderlich wird. Dies ist beispielsweise der Fall bei dem Betrieb eines Fahrzeuges mit Automatikgetriebe und radmomenten-orientiertem Fahrverhalten. Dort können sich bei Anwahl der Tipgasse bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben mit manueller Schaltmöglichkeit durch den Fahrer zu große obere Totwege im Fahrpedal ergeben. Ferner kann zur Darstellung eines ökonomischen und eines sportlichen Fahrverhaltens eine Umschaltung gewünscht werden oder es kann bei einer starken Veränderung der Triebstrangverhältnisse durch Einlegen einer Geländeuntersetzung eine Fahrverhaltensanpassung notwendig werden.
Für alle Umschaltungen des Fahrverhaltens gelten im Fahrbetrieb die Forderungen, daß eine Umschaltung bei gleichbleibender Fahrpedalstellung einerseits keinen für den Fahrer spürbaren Ruck/ Sprung im Vortriebswunsch ergeben darf und andererseits über die Zeit keine merkliche Änderung des Vortriebs bzw. des Vortriebswunsches auftritt.
Heutige Mechanismen zur Umschaltung des Fahrverhaltens erfüllen die oben genannten Forderungen nicht, sondern der Fahrer bemerkt eine Änderung im Vortriebsverhalten des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten, der Übergang zwischen einem zu einem anderen Fahrverhalten erfolgt nicht ruck- oder stoßfrei.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Umschaltung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs zu entwickeln, wobei die Umschaltung ruck- und stoßfrei erfolgt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrens nach Anspruch 1 und der Vorrichtung nach Anspruch 18 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Umschaltung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs zwischen zwei oder mehreren Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, wobei die Fahrverhalten jeweils durch Kennfelder realisiert sind und aus jedem Kennfeld eine entsprechende Vortriebsanforderung abgeleitet wird, wobei beginnend vom Zeitpunkt (tO) der Umschaltung des Fahrverhaltens die Vortriebsanforderung (VOR1, VOR2) eines aktivierten oder zu deaktivierenden Fahrverhaltens von einem ersten Kennfeld (FV1) zu mindestens einem zweiten Kennfeld (FV2) übergeleitet wird.
Vorzugsweise erfolgt die Überleitung anhand einer zu bestimmenden Funktion, die insbesondere stetig oder stückweise stetig ist.
Weiterhin erfolgt die Überleitung von dem ersten Fahrverhalten auf das zweite Fahrverhalten vorzugsweise innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls nach dem Zeitpunkt (tO) des Umschaltens, wodurch die Überleitung von dem ersten zu dem zweiten Kennfeld, d.h. Fahrverhalten, abgeschlossen ist.
Ferner kann die Überleitung in Abhängigkeit von der Fahrsituation erfolgen, so daß beispielsweise die Überleitung auf gerader Strecke in einer anderen Weise als in einer Kurve erfolgt.
Vorzugsweise wird im Zeitpunkt der Umschaltung des Fahrverhaltens die Vortriebsanforderung des aktivierten Fahrverhaltens mit einem Anpassungsfaktor multipliziert, der durch den Quotient aus deaktivierter Vortriebsanforderung zu aktivierter Vortriebsanforderung gebildet wird. Durch diese Maßnahme bleibt der resultierende Vortriebswunsch konstant und ein Ruck bzw. Sprung wird vermieden.
Anschließend ist der Multiplikationsfaktor in angemessener Zeit wieder auf den Wert Eins zu bringen, damit nicht nur qualitativ, sondern auch quantitativ in das neue Fahrverhalten gewechselt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Grundkonfiguration einer Umschaltung zwischen zwei unterschiedlichen Fahrverhalten, und
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Konfiguration zur Umschaltung zwischen zwei Fahrverhalten.
Die in den bevorzugten Ausführungsformen getroffene Beschränkung auf zwei Fahrverhalten dient nur zur Illustration und das Verfahren ist daher ohne weiteres auf mehr als zwei Fahrverhalten erweiterbar.
Die Grundkonfiguration für eine bekannte Fahrverhaltensumschaltung ist in Fig. 1 dargestellt. In einem Fahrzeug sind zwei unterschiedliche Fahrverhalten realisiert. Aus zwei Eingangssignalen, nämlich dem Fahrpedalsignal FPS und einem weiteren Signal, beispielsweise der Motordrehzahl DZ, wird in einem ersten Kennfeld FV1, das ein erstes Fahrverhalten beschreibt, eine erste Vortriebsanforderung VOR1 und in einem zweiten Kennfeld FV2, das ein zweites Fahrverhalten beschreibt, eine zweite Vortriebsanforderung abgeleitet. Anstelle der Drehzahl DZ können andere Eingangsgrößen gewählt werden. Die Beschränkung auf zwei Eingangsgrößen ist ebenfalls nicht zwingend, es können mehr als zwei Eingangsgrößen verwendet werden, jedoch muß eine der Eingangsgrößen das Fahrpedalsignal FPS sein. Die beiden Vortriebsanforderungen VOR1 und VOR2 werden auf einen Schalter S geleitet, der über ein Umschaltsignal US ansteuerbar ist. In Abhängigkeit von diesem Umschaltsignal US wird einer der Vortriebsanforderungen ausgewählt, der dem gewünschten Fahrverhalten entspricht, und weiter an eine geeignete Steuerung (nicht dargestellt), beispielsweise der Motorsteuerung, geleitet. Eine derartige Vorgehensweise erfüllt die in der Einführung genannten Anforderungen nicht, nämlich daß sich kein für den Fahrer spürbaren Ruck/ Sprung im Vortriebswunsch ergeben darf und über die Zeit keine für den Fahrer merkliche Änderung der Vortriebsanforderung auftritt.
Demgegenüber erfüllt das in Fig. 2 dargestellte Verfahren (bzw. Vorrichtung) die oben genannten Anforderungen. Auch hier werden aus den zwei Eingangsgrößen Fahrpedalsignal FPS und Drehzahl DZ mittels entsprechender Kennfelder FV1 und FV2 Vortriebsanforderungen VOR1 und VOR2 ermittelt, die verschiedene Fahrverhalten verkörpern. Die Ausgangswerte VOR1 und VOR2 der beiden Fahrverhaltenskennfelder FV1 und FV2 werden mit jeweils einem Faktor f1 bzw. f2 multipliziert. Eine Berechnungseinheit T berechnet diese zwei Faktoren, die im normalen Fahrbetrieb gleich Eins sind, und multipliziert sie dann in entsprechenden Multiplikatoren M1 und M2. Die beiden Vortriebsanforderungen gelangen dann in einen Schalter S, der durch ein Umschaltsignal gesteuert wird. An die nicht dargestellt Motorsteuerung gelangt dann eine resultierende Vortriebsanforderung VOR. Ferner wird das Umschaltsignal US auf die Berechnungseinheit gegeben, um diese zur Berechnung des Anpassungsfaktors im aktivierten Fahrverhalten im Fall einer Umschaltung zu triggern.
Zum Zeitpunkt t0 einer Umschaltung zwischen den Fahrverhalten wird der Faktor, der in den aktivierten Pfad einmultipliziert wird, auf den Quotienten "deaktivierter Vortriebswunsch zu aktivierter Vortriebswunsch" gesetzt. Wird also z.B. vom ersten Fahrverhalten, dargestellt durch das Kennfeld FV1 , auf das zweite Fahrverhalten, dargestellt durch das Kennfeld FV2, umgeschaltet, so wird f2 auf VOR1/ VOR2 gesetzt.
Der resultierende Vortriebswunsch VOR ergibt sich daher als
VOR = f2 ■ VOR2 = VOR1/NOR2 • VOR2.
Somit bleibt die resultierende Vortriebsanforderung nach der Umschaltung konstant und ein Ruck oder Sprung im Vortriebsverhalten wird vermieden.
Der Multiplikationsfaktor (im Beispiel: f2) ist anschließend wieder auf Eins zu bringen, um nicht nur qualitativ sondern auch quantitativ auf das neue Fahrverhalten VOR2 zu wechseln. Dies wird unter Verwendung des Fahrpedalsignals in der nachfolgend beschriebenen Weise erreicht.
Dabei erfolgt zum Zeitpunkt t0 einer Umschaltung neben der Berechnung des Faktors f1 oder f2 auch die Speicherung des dann aktuellen Fahrpedalwertes r0. Ferner wird zur Vereinfachung der Berechnung davon ausgegangen, daß der Wert für die Fahrpedalstellung bei nicht betätigtem Fahrpedal auf den Wert Null normiert ist. Andernfalls muß noch eine entsprechende Normierung durchgeführt werden. Folgende Fälle können auftreten :
Fall a: Der Anpassungsfaktor ist größer Eins
Für Faktoren größer eins erfolgt die Reduzierung des Faktors bei Fahrpedalwerten, die unterhalb r0 liegen. Die Berechnung des neuen Faktors erfolgt gemäß Gleichung 1.
neu = (fait - 1 ) • rakt / r0 + 1 Gleichung 1
wobei anschließend faιt = fneu gesetzt wird.
Dabei ist
fneu neuer Wert für den Faktor f faιt alter Wert für den Faktor f rakt aktueller Wert für die Fahrpedalstellung r0 Wert für Fahrpedalstellung zur Zeit der Fahrverhaltensumstellung bzw. der letzten Berechnung des Faktors
Der Faktor erreicht somit den Wert 1 , sobald der Fahrer erstmalig nach der Umschaltung vom Fahrpedal geht, wobei die Faktoren anfänglich größer Eins sind.
Alternativ kann der Faktor bei jedem negativen Pedalgradienten linear reduziert werden. Dann ist r0 der Gleichung 1 durch den vorherigen Wert der Fahrpedalstellungrakt-ι zu ersetzen. Die Reduzierung wird auch dann nur berechnet, wenn die Ungleichung rakt < r0 erfüllt ist. Es ergibt sich dann die folgende Gleichung, die eine Verallgemeinerung der Gleichung 1 ist: fneu = (fait - 1 ) ■ rakt / rakt-ι + 1 Gleichung 1 a
mit
ra n Wert der Fahrpedalstellung bei der vorhergehenden Berechnung.
Es sei angemerkt, daß für die erste Iteration Gleichung 1 a der Gleichung 1 entspricht, da in diesem Fall gilt : rak-ι = r0.
Fall b: Der Anpassungsfaktor ist kleiner Eins
Für Faktoren kleiner eins erfolgt die Reduzierung des Faktors bei Fahrpedalwerten, die oberhalb r0 liegen. Die Berechnung des neuen Faktors erfolgt gemäß Gleichung 2.
fneu = (fall ~ 1 ) " (rmax - Takt) / (("max - T0) + 1 Gleichung 2
wobei anschließend fa|t = fneu gesetzt wird.
Dabei ist
fneu neuer Wert für den Faktor f, fait alter Wert für den Faktor f, rakt aktueller Wert für die Fahrpedalstellung, r0 Wert für Fahrpedalstellung zur Zeit der Fahrverhaltensumstellung bzw. der letzten
Berechnung des Faktors, r ax Wert für Fahrpedalstellung bei durchgetretenem Fahrpedal.
Der Faktor erreicht somit den Wert 1 , sobald der Fahrer erstmalig nach der Umschaltung das Fahrpedal voll durchtritt.
Alternativ kann der Faktor bei jedem positiven Pedalgradienten linear angehoben werden. Dann ist r0 nach jedem Abtastschritt auf rakt zu setzen. Die Anhebung wird auch dann nur berechnet, wenn rakt > r0 ist. In diesem Fall gilt für die Berechnung:
fneu = (fait - 1) * (rmax _ Takt) (fmax " rakt-l) + mit
Tma Wert der Fahrpedalstellung für durchgetretenes Fahrpedal (Maximalwert)
Durch das erläuterte Verfahren zur Variation der Faktoren erfolgt deren Anpassung nur in den Augenblicken, in denen der Fahrer durch seine Bewegung des Fahrpedals eine Änderung des Vortriebs(-wunsches) erwartet. Dabei ist sichergestellt, das die Richtung der Änderung des Faktors und damit des Vortriebswunsches der des Fahrpedals entspricht. Voraussetzung für die korrekte Funktion der oben beschriebenen Umschaltung ist lediglich, daß die Fahrverhaltenskennfelder Ausgangswerte liefern, die mit zunehmendem Fahrpedalsignal monoton steigend sind. Dies entspricht der normalen Erwartung und Bedatung.
Um sicherzustellen, daß die Faktoren nach einer bestimmten Zeit, insbesondere bei Konstantfahrt, auf den Wert 1 zurückgesetzt werden, ist zusätzlich eine Rampenfunktion zu implementieren, die immer dann die Faktoren reduziert bzw. anhebt, wenn oben beschriebene Bedingungen für den Pedalwert (rakt > r0 bzw. rakt < r0) nicht erfüllt sind. Die Zeitkonstante der Rampe ist auf einen Wert zu setzen, der sicherstellt, daß der Fahrer die Veränderung des aktiven Faktors nicht spürt.
BEZUGSZEICHENLISTE
DZ Drehzahl
FPS Fahrpedalsignal
FV1 Kennfeld erstes Fahrverhalten
FV2 Kennfeld zweites Fahrverhalten
VOR1 Vortriebsanforderung hinsichtlich erstem Fahrverhalten
VOR2 Vortriebsanforderung hinsichtlich zweitem Fahrverhalten
S Schalter
US Umschaltsignal
VOR resultierende Vortriebsanforderung
T Berechnungseinheit (Transition) f 1 Anpassungsfaktor für die erste Vortriebsanforderung f2 Anpassungsfaktor für die zweite Vortriebsanforderung
M1 Multiplikator
M2 Multiplikator

Claims

PATE NTANS P RÜ C H E
1. Verfahren zur Umschaltung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs zwischen zwei oder mehreren Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, wobei die Fahrverhalten jeweils durch Kennfelder (FV1, FV2) realisiert sind, and aus jedem Kennfeld eine entsprechender Vortriebsanforderung (VOR1, VOR2) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend vom Zeitpunkt (tO) der Umschaltung des Fahrverhaltens die Vortriebsanforderung (VOR1, VOR2) eines aktivierten oder zu deaktivierenden Fahrverhaltens von einem ersten Kennfeld (FV1) zu mindestens einem zweiten Kennfeld (FV2) übergeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleitung anhand einer aus den Vortriebsanforderungen des ersten und zweiten Kennfeldes abgeleiteten Funktion erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion stetig oder stückweise stetig ist.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleitung von dem ersten Fahrverhalten auf das zweite Fahrverhalten innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls nach dem Zeitpunkt (tO) des Umschaltens erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überleitung in Abhängigkeit von der Fahrsituation erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zeitpunkt (tO) der Umschaltung des Fahrverhaltens die Vortriebsanforderung (VOR1 , VOR2) des aktivierten Fahrverhaltens mit einem Anpassungsfaktor (fl, f2) multipliziert wird, der durch den Quotient aus deaktivierter Vortriebsanforderung (VOR2, VOR1) zu aktivierter Vortriebsanforderung gebildet wird (VOR1, VOR2).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zeitpunkt der Umschaltung (t0) eine Speicherung des aktuellen Fahrpedalwerts (r0) erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsfaktor (fl , f2) vor dem Umschaltzeitpunkt (t0) Eins beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsfaktor (fl , f2) nach dem Umschaltzeitpunkt (t0) in vorbestimmter Weise auf den Wert Eins gebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsfaktor (f 1 , f2) mittels einer zeitabhängigen Funktion auf den Wert Eins gebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Anpassungsfaktoren (f1 , f2) größer Eins die Reduzierung des Anpassungsfaktors bei Fahrpedalwerten (rakt) erfolgt, die unterhalb des Fahrpedalwerts (r0) zum Zeitpunkt (t0) der Umschaltung liegen.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des reduzierten Anpassungsfaktors für Faktoren größer Eins nach der folgenden Gleichung erfolgt: fneu = 1 + ( fait - 1 ) ' Takt / l"o < wobei fneu der neue Wert für den Anpassungsfaktor, fait der alte Wert für den Anpassungsfaktor, rakt der aktuelle Wert für die Fahrpedalstellung, r0 der Wert der Fahrpedalstellung zur Umschaltzeit t0 ist, und der Wert der Fahrpedalstellung bei nichtbetätigtem Pedal Null ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsfaktor (fl , f2) bei jedem negativen Fahrpedalgradienten linear reduziert wird, wobei die Berechnung des neuen Anpassungsfaktors nach der Gleichung: fneu = 1 + ( fait - 1 ) - l"akt fakt-1 > erfolgt, wobei fneu der neue Wert für den Anpassungsfaktor, faιt der alte Wert für den Anpassungsfaktor, rakt der aktuelle Wert für die Fahrpedalstellung, und ra t-ι der Wert der Fahrpedalstellung bei der vorhergehenden Berechnung ist, und der Wert der Fahrpedalstellung bei nichtbetätigtem Pedal Null ist.
14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für Anpassungsfaktoren (f1 , f2) kleiner Eins die Anhebung des Anpassungsfaktors bei Fahrpedalwerten (rakt) erfolgt, die oberhalb des Fahrpedalwerts (r0) zum Zeitpunkt (t0) der Umschaltung liegen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des reduzierten Anpassungsfaktors für Faktoren kleiner Eins nach der folgenden Gleichung erfolgt: fneu = "I + ( fait - 1 ) ' (rmax " lakt) / (rmax " Hj) , wobei fneu der neue Wert für den Anpassungsfaktor, faιt der alte Wert für den Anpassungsfaktor, rakt der aktuelle Wert für die Fahrpedalstellung, r0 der Wert der Fahrpedalstellung zur Umschaltzeit t0,
Cmax der maximale Wert der Fahrpedalstellung ist, und der Wert der Fahrpedalstellung bei nichtbetätigtem Pedal Null ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpassungsfaktor (f1, f2) bei jedem negativen Fahrpedalgradienten linear reduziert wird, wobei die Berechnung des neuen Anpassungsfaktors nach der Gleichung: fneu = 1 + ( fait - 1 ) * (rmax - rakt) / (rma ~ l"akt-l) > erfolgt, wobei fneu der neue Wert für den Anpassungsfaktor, faιt der alte Wert für den Anpassungsfaktor, rakt der aktuelle Wert für die Fahrpedalstellung, rakt-ι der Wert der Fahrpedalstellung bei der vorhergehenden Berechnung ist, rmax der maximale Wert der Fahrpedalstellung ist, und der Wert der Fahrpedalstellung bei nichtbetätigtem Pedal Null ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rampenfunktion implementiert ist, die den Anpassungsfaktor auf den Wert Eins reduziert bzw. anhebt, wenn zur Reduzierung die Bedingung rakt > r0 bzw. zur Anhebung die Bedingung rakt < r0 nicht erfüllt ist.
18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Vorrichtung zwei oder mehrere Fahrverhaltenseinheiten aufweist, aus denen sie aus einer Eingangsgröße Fahrpedalsignal (FPS), das aus einem Fahrpedal abgeleitet wird, und mindestens einem weiteren Eingangssignal, beispielsweise der Motordrehzahl (DZ), für jede Fahrverhaltenseinheit eine Vortriebsanforderung (VOR1 , VOR2) ableitet, die auf einen Umschalter (S) gegeben werden, der in Abhängigkeit von einem Umschaltsignal (US) die Vortriebsanforderung (VOR1 , VOR2) des ausgewählten Fahrverhaltens an eine Motorsteuerung weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Berechnungsblock (T) aufweist, der aus den Vortriebsanforderungen (VOR1 , VOR2) und dem Fahrpedalwert eine Überleitung von einem ersten Fahrverhalten auf ein zweites Fahrverhalten berechnet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Berechnungsblock einen Anpassungsfaktor (fl , f2) zur Multiplikation mit der ausgewählten Vortriebsanforderung (VOR1, VOR2) in einem Multiplikator (M1, M2) berechnet.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Berechnungsblock (T) für jede Vortriebsanforderung (VOR1, VOR2) eines Fahrverhaltens einen Anpassungsfaktor (fl, f2) berechnet, der in einem Multiplikator (M1, M2) mit der Vortriebsanforderung multipliziert wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Fahrverhaltenseinheiten enthaltenden Fahrverhalten durch Kennfelder (FV1 , FV2) realisiert sind.
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