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Title:
METHOD FOR CONTROLLING A DRIVE UNIT OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/064322
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a drive unit of a motor vehicle having an automatic transmission or automated transmission, the drive unit comprising at least one drive motor generating a drive torque in coasting mode acting as a drag torque or creep torque on the drive wheels as a function of the current speed, the level of the drive torque in coasting mode being at least partially controllable by means of actuating a brake pedal. The invention is characterized in that the drag torque applied to the drive wheels in coasting mode can be controlled by actuating the brake pedal, such that a reduced drag torque dependent on the actuation of the brake pedal is applied to the drive wheels.

Inventors:
ERBGUTH CARSTEN (DE)
GRAMER FLORIAN (DE)
FRONT MATHIEU (DE)
KRAEMER GERD (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/068271
Publication Date:
June 03, 2011
Filing Date:
November 26, 2010
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
ERBGUTH CARSTEN (DE)
GRAMER FLORIAN (DE)
FRONT MATHIEU (DE)
KRAEMER GERD (DE)
International Classes:
B60L50/16; B60W30/18; B60W50/08
Foreign References:
DE102005046893A12007-04-05
Attorney, Agent or Firm:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (DE)
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Claims:
Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs mit Automatikgetriebe oder automatisiertem Getriebe, wobei die Antriebseinheit zumindest einen Antriebsmotor umfasst, der im Schubbetrieb ein Antriebsmoment erzeugt, das in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit als Schleppmoment oder Kriechmoment auf die Antriebsräder einwirkt, wobei die Höhe des Antriebsmoments im Schubbetrieb durch Betätigung eines Bremspedals zumindest teilweise steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schubbetrieb auf die Antriebsräder aufgebrauchte Schleppmoment (SM_StdT) durch Betätigung des Bremspedals derart steuerbar ist, dass auf die Antriebsräder ein von der Betätigung des Bremspedals abhängiges reduziertes Schleppmoment (SM_MAX,SM_Bsp) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf die Antriebsräder ein von der Betätigung des Bremspedals im Leerwegbereich abhängiges reduziertes Schleppmoment

(SM_MAX,SM_Bsp) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das im Schubbetrieb auf die Antriebsräder aufgebrauchte Kriechmoment (SM_StdT) durch Betätigung des Bremspedals derart steuerbar ist, dass auf die Antriebsräder ein von der Betätigung des Bremspedals abhängiges reduziertes Kriechmoment

(SM_MAX,SM_Bsp), vorzugsweise ein von der Betätigung des Bremspedals im Leerwegbereich abhängiges reduziertes Kriechmoment (SM_MAX,SM_Bsp) aufgebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die Antriebsräder aufgebrachte reduzierte Schleppmoment (SM_MAX,SM_Bsp) und/oder reduzierte Kriechmoment (SM_MAX,SM_Bsp) zumindest teilweise durch Reduzierung des vom Antriebsmotor erzeugten Antriebsmoments um ein in Abhängigkeit von der der Betätigung des Bremspedals vorgegebenes Rekuperationsmoment (ΔΜ), insbesondere um ei in Abhängigkeit von der der Betätigung des Bremspedals im Leerwegbereich vorgegebenes Rekuperationsmoment (ΔΜ) erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rekuperationsmoment (ΔΜ) durch einen Elektromotor im Generatorbetrieb aufgebracht wird.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die Antriebsräder aufgebrachte reduzierte Schleppmoment (SM_MAX,SM_Bsp) und/oder reduzierte Kriechmoment (SM_MAX,SM_Bsp) zumindest teilweise durch Aufbringen eines um eine vorgegebenes Reduzierungsmoment reduziertes Antriebsmoment durch den Antriebsmotor erzeugt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 -4, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Rekuperationsmoments (ΔΜ) und/oder die Höhe des Reduzierungsmoments in Abhängigkeit vom Betätigungsweg und/oder vom auf das Bremspedal aufgebrachten Druck, insbesondere vom auf das Bremspedal aufgebrachten Druck im Leerwegbereich vorgegeben wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Rekuperationsmoments (ΔΜ) und/oder die Höhe des Reduzierungsmoments zusätzlich in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit vorgegeben wird.

Description:
Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs mit Automatikgetriebe oder automatisiertem Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Um Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemissionen zu reduzieren, werden derzeit bereits verschiedenste Verfahren und Systeme entwickelt und zum Teil auch bereits eingesetzt. Insbesondere wird dabei ein besonderes Augenmerk auf Fahrzeuge mit Hybridantrieb oder Elektroantrieb gelegt, bei denen das Fahrzeug zumindest teilweise rein elektrisch betrieben werden kann und somit Schadstoffemissionen reduziert werden.

Kleinere Energieeinsparungen sind auch im Bereich der Rekuperations- Technologie möglich. Dabei wandelt eine Elektromaschine die Bewegungsenergie im Schubbetrieb und/oder beim Bremseingriff in elektrische Energie um, die anschließend in einem Energiespeicher gespeichert werden kann. Derzeitige Bremsrekuperationssysteme können jedoch nur bis zum Erreichen einer relativ hohen Geschwindigkeitsschwelle Energie zurückgewinnen, da die Rekuperation bei dieser Geschwindigkeitsschwelle beendet wird. Wird die Bremsrekuperation bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe bzw, automatisierten Getrieben vor dem Übergang in den Kriechbetrieb (positives Antriebsmoment) beendet, so stellt sich dies für den Fahrer in der Zuordnung Bremspedalgefühl zu Fahrzeugverzögerung unangenehm dar. Um dies zu vermeiden, wurden die Bremsrekuperationssysteme bereits derart weiterentwickelt, dass unterhalb einer oberen Geschwindigkeitsschwelle begonnen wird, das maximale Rekuperationsmoment linear mit der Geschwindigkeit bis zum Erreichen einer unteren Geschwindigkeitsschwelle auf Null zu reduzieren. Dadurch werden zwar die oben genannten Fahrerirritationen gemildert, gleichzeitig aber auch die energetische Effizienz der Rekuperation reduziert, da innerhalb eines kleineren Geschwindigkeitsbereichs rekuperiert wird.

Unabhängig von solchen Rekuperationssystemen ist aus der DE 10 2005 046 893 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines automatischen Lastschaltgetriebes bekannt, wobei die Höhe des im Schubbetrieb des Fahrzeugs auf die Antriebsräder wirkenden Kriechmoments vom Fahrer durch eine entsprechende Betätigung eines Bremselements innerhalb eines Leerwegbereichs gesteuert werden kann. Ein angefordertes reduziertes Kriechmoment wird durch ein zumindest teilweises Öffnen eines der geschalteten Gangstufe zugeordneten Reibschaltelements eingestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hinsichtlich der Energierückgewinnung und/oder hinsichtlich des Energieverbrauchs wesentlich verbessertes Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs im Schubbetrieb anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Erfindung geht von einer Antriebssteuerung für ein Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe oder automatisiertem Getriebe aus, die im Schubbetrieb, also wenn der Fahrer das Gaspedal nicht betätigt, ein geschwindigkeitsabhängiges Antriebsmoment einstellt, das in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs als verzögerndes Schleppmoment oder als antreibendes Kriechmoment auf die Antriebsräder einwirkt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Höhe des auf die Antriebsräder wirkenden Antriebsmoments im Schubbetrieb (und somit auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs während des Schubbetriebs) durch den Fahrer durch Betätigung des Bremspedals (innerhalb des Leerwegbereichs) zumindest teilweise steuerbar ist. Dabei soll v. a. das im Schubbetrieb auf die Antriebsräder aufgebrauchte Schleppmoment durch Betätigung des Bremspedals (innerhalb des Leerwegbereichs) derart gesteuert werden, dass ein von der Betätigung des Bremspedals abhängiges reduziertes Schleppmoment auf die Antriebsräder aufgebracht wird. Vorteilhafterweise kann aber auch das im Kriechbetrieb auf die Antriebsräder aufgebrachte Kriechmoment durch Betätigung des Bremspedals derart gesteuert werden, dass auf die Antriebsräder ein von der Betätigung des Bremspedals (im Leerwegbereich) abhängiges reduziertes Kriechmoment aufgebracht wird. Das bedeutet, der Fahrer kann durch Betätigung des Bremspedals die Fahrzeuggeschwindigkeit regeln, ohne dabei mit der Reibbremse gegen das Antriebsmoment zu arbeiten.

Durch die Reduzierung des im Schubbetrieb erzeugten bzw. an den Antriebsrädern anliegenden Antriebsmoments (je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs Schleppmoment oder Kriechmoment) kann der Bereich, in dem der Fahrer über das Bremspedal (Nutzung des Leerwegbereichs) dem Antrieb ein negatives Moment aufprägen kann, erweitert werden.

Eine Reduzierung des im Schubbetrieb auf die Antriebsräder wirkenden Antriebsmoments kann auf verschiedene Arten erfolgen. Vorteilhafterweise kann - insbesondere dann, wenn das im Schubbetrieb anliegenden Antriebsmoment durch einen Verbrennungsmotor zur Verfügung gestellt wird - das auf die Antriebsräder aufgebrachte reduzierte Schleppmoment und/oder reduzierte Kriechmoment zumindest teilweise durch Reduzierung des vom Antriebsmotor erzeugten Antriebsmoments um ein in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedals (insbesondere im Leerwegbereich) vorgegebenes Rekuperationsmoment erzeugt werden. Dies bedeutet, dass das vom Fahrer über das Bremspedal angeforderte verzögernde Moment mit dem von Antrieb gelieferten antreibenden Schlepp- oder Kriechmoment entsprechend nachstehender Formel bilanziert wird: Antrieb = Mschub/Kriech + Brems mit "1

Das Rekuperationsmoment kann dabei durch einen Elektromotor im Generatorbetrieb (Rekuperationsbetrieb) aufgebracht werden. Der Vorteil liegt darin, dass die rekuperierte Energie gespeichert werden und später wieder für den Antrieb oder sonstige Systeme zur Verfügung gestellt werden kann.

Alternativ oder zusätzlich kann - insbesondere dann, wenn das anliegende Antriebsmoment durch einen Elektromotor zur Verfügung gestellt wird und die Höhe des Antriebsmoments variabel einstellbar ist - das auf die Antriebsräder aufgebrachte reduzierte Schleppmoment und/oder reduzierte Kriechmoment zumindest teilweise durch Aufbringen eines um ein vorgegebenes Reduzierungsmoment reduziertes Antriebsmoment durch den Antriebsmotor erzeugt werden. D. h. vom Antriebsmotor wird von Anfang an ein geringeres Antriebsmoment erzeugt.

Vorteilhafterweise kann die Höhe des Rekuperationsmoments (gemäß der ersten Alternative) und/oder die Höhe des Reduzierungsmoments (gemäß der zweiten Alternative) in Abhängigkeit vom Betätigungsweg und/oder von dem auf das Bremspedal aufgebrachten Druck vorgegeben werden, insbe- sondere derart, dass mit steigender Auslenkung bzw. mit steigendem Druck ein größeres Rekuperationsmoment und/oder Reduzierungsmoment vorgegeben wird. Zusätzlich kann die Höhe des Rekuperationsmoments und/oder die Höhe des Reduzierungsmoments auch von anderen Faktoren, wie z. B. der aktuellen Geschwindigkeit beeinflusst werden. Insbesondere kann bei sehr kleinen Geschwindigkeiten (nahe Null) durch entsprechende Beeinflussung der Höhe des Rekuperationsmoment und/oder Reduzierungsmoment zum einen ein sanfter Übergang vom Schleppmoment zum Kriechmoment, und zum anderen eine Rekuperation bis in den Stillstand erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie dessen vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einem dafür vorgesehenen Steuergerät, insbesondere in einem Motorsteuergerät durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Fig. ein Diagramm zur Darstellung eines an den Antriebsrädern anliegenden Antriebs- bzw. Radmoments im Schubbetrieb in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v.

In dem Diagramm ist mit SM_StdT ein sich einstellender Schubmomentverlauf unter Berücksichtigung einer Rekuperationsmöglichkeit dargestellt, wobei unterhalb der Geschwindigkeitsschwelle v k das verzögernde Schleppmoment in ein antreibendes Kriechmoment übergeht. Das Schleppmoment SM_StdT kann bis zum Erreichen einer Geschwindigkeitsschwelle v u auf einen nahezu konstanten Wert eingestellt werden. Die gestrichelte Linie SM_StdT' zeigt einen Verlauf des Rekuperationsmoments ohne Nutzung des vorgeschlagenen Algorithmus und somit der Regelung des Schleppmoments.

Mit SM_MAX ist ein aufgrund der Erfindung maximal einstellbares Schubmoment durch entsprechende Bremspedalbetätigung gekennzeichnet, wel- ches durch maximale Rekuperation erreicht werden kann. Anhand der Höhe des Doppelpfeils ΔΜ ist erkennbar, um wie viel das ohne Bremspedalbetätigung anliegende Schubmoment SM_StdT jeweils durch entsprechende Betätigung des Bremspedals im Leewegbereich abgesenkt werden kann. Durch die Absenkung des Schubmoments SM_StdT verschiebt sich auch die Geschwindigkeitsschwelle v k ', bei deren Unterschreitung das verzögernde Schleppmoment in ein antreibendes Kriechmoment übergeht. Die Linie SM_Bsp stellt noch einen beispielhaften Schleppmomentverlauf dar, der zwischen dem ohne Betätigung des Bremspedals erreichbaren Schleppmoment SM_StdT und dem durch maximale Rekuperation erreichbaren

Schleppmoment SMJvlAX angeordnet ist.

Durch eine entsprechende Rekuperationseinrichtung kann somit erreicht werden, dass bis in oder bis kurz vor den Stillstand des Fahrzeug rekuperiert werden kann und so die energetische Effizienz des Fahrzeugs erhöht wird. Gleichzeitig stellt sich das Bremsgefühl für den Fahrer angenehm und reproduzierbar dar. Dazu wird der Bereich erweitert, indem der Fahrer über die Betätigung des Bremspedals dem Antrieb ein negatives Moment aufprägen kann. Im Übergang zum Stillstand muss der Fahrer hydraulisch übernehmen, um das Fahrzeug sicher zu halten. Um diesen Übergang für den Fahrer angenehm zu gestalten, wird der Betrag des rekuperativen Moments mit abnehmender Geschwindigkeit kleiner.