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Title:
METHOD FOR MODIFYING THE ACCELERATION MODE OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/017337
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for modifying the acceleration mode of a motor vehicle. According to said method, the driver can switch from a normal acceleration mode to a fast acceleration mode in which air supply and power supply are increased. The fast acceleration mode is selected if the driver exceeds a pedal speed threshold value when actuating the accelerator pedal.

Inventors:
KURZ GERHARD (DE)
TROESTER HARRY (DE)
ZIMMER RICHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/008488
Publication Date:
February 24, 2005
Filing Date:
July 29, 2004
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER CHRYSLER AG (DE)
KURZ GERHARD (DE)
TROESTER HARRY (DE)
ZIMMER RICHARD (DE)
International Classes:
F02D11/10; F02D41/10; (IPC1-7): F02D41/10; F02D11/10
Domestic Patent References:
WO2001047735A22001-07-05
Foreign References:
EP1297987A12003-04-02
US5884208A1999-03-16
US5014672A1991-05-14
US4408588A1983-10-11
Attorney, Agent or Firm:
Singer, Klaus (Intellectual Property Management IPM-C106, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Ändern des Beschleunigungsmodus eines Kraft fahrzeugs, wobei der Beschleunigungsmodus vom Fahrer zwischen einem Normalbeschleunigungsmodus und einem Schnellbeschleuni gungsmodus gewechselt werden kann, in welchem die Luftund Kraftstoffzufuhr erhöht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus durchgeführt wird, falls der Fah rer bei der Betätigung des Gaspedals einen Pedalgeschwindig keitsSchwellenwert (VGp, Grenz) überschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überführung vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus unabhängig ist von der aktuellen Pedalposition (SGp) des Gaspedals zwischen neutraler Aus gangsstellung und maximaler Betätigungsstellung.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus nur durchgeführt wird, falls die Pedalposition (SGP) des Gaspedals einen Einschaltschwellen wert überschreitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung im Schnellbeschleunigungsmodus mit maximalem Motorantriebsmoment erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrertyp klassifiziert wird und die Kriterien für den Wechsel zwischen Normalbeschleunigungsmodus und Schnell beschleunigungsmodus als Funktion der Fahrertypklassifizie rung bestimmt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrertypklassifizierung selbsttätig anhand messba rer Fahrerreaktionen durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe einer umgebungserfassenden Sensorik Umgebungs zustände erfasst werden und im Falle des Erreichens sicher heitskritischer Werte ein Wechsel vom Normalbeschleunigungs modus in den Schnellbeschleunigungsmodus verhindert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Relativabstand (srel) zu einem vorausfahrenden Fahr zeug erfasst wird und ein Wechsel vom Normalbeschleunigungs modus in den Schnellbeschleunigungsmodus verhindert wird, falls der Relativabstand (stel) einen Sicherheitsabstand (Srei, Grenz) unterschreitet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungsmodus vom Schnellbeschleunigungsmodus in den Normalbeschleunigungsmodus überführt wird, falls vom Fahrer die Pedalstellung (SGp) in Richtung neutrale Ausgangs stellung zurückgenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Änderung des Beschleunigungsmodus das Motoran triebsmoment (MMot) gemäß einer vorgegebenen Zeitfunktionen geändert wird.
Description:
Verfahren zum Ändern des Beschleunigungsmodus eines Kraft- fahrzeugs Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ändern des Beschleunigungsmodus eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbe- griff des Anspruches 1.

Ein derartiges Verfahren wird in der Druckschrift US 5 884 208 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren kann der Fahrer manu- ell mithilfe eines Schalters zwischen einem Normalbeschleuni- gungsmodus und einem Schnellbeschleunigungsmodus wechseln, wobei im Schnellbeschleunigungsmodus den vom Fahrer erzeugten Gaspedalstellungen eine höhere Luft-und Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine zugeordnet ist als im Normalbeschleuni- gungsmodus. Ein Niederdrücken des Gaspedals bewirkt im Schnellbeschleunigungsmodus eine größere Beschleunigung als im Normalbeschleunigungsmodus.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass zur Änderung des Be- schleunigungsmodus vom Fahrer der zusätzliche Schalter betä- tigt werden muss.-Zum Rückführen vom Schnellbeschleunigungs- modus in den Normalbeschleunigungsmodus muss der Schalter er- neut betätigt werden. Die Schalterbetätigung stellt jedoch eine Komfortbeeinträchtigung dar und kann insbesondere für den Fall, dass das Fahrzeug sich im Schnellbeschleunigungsmo- dus befindet, zu sicherheitskritischen Situationen führen, da der Fahrer abgelenkt wird, sofern keine zusätzlichen und selbsttätig auszuführenden Maßnahmen vorgesehen sind, über die der Beschleunigungsmodus selbsttätig zurückgestellt wird.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, verschiedene Be- schleunigungsmodi in einem Kraftfahrzeug vorzusehen, die mit hohem Komfort bei zugleich hoher Sicherheit vom Fahrer ausge- wählt werden können.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des An- spruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Wei- terbildungen an.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Änderung vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus für den Fall durchgeführt, dass der Fahrer bei der Betätigung des Gaspedals einen Pedalgeschwindigkeits-Schwellenwert über- schreitet. Der Beschleunigungsmodus wird ausschließlich über die Art und Weise der Betätigung des Gaspedales erhöht ; ein zusätzlicher Schalter muss dagegen nicht betätigt werden.

Diese Vorgehensweise ist komfortabel, da über das ohnehin zu betätigende Gaspedal zusätzlich der Beschleunigungsmodus ge- steuert wird. Außerdem erhöht sich auch die Fahrsicherheit, da der Fahrer nicht durch zusätzliche Betätigungen abgelenkt wird und die Änderung des Beschleunigungsmodus über die Gas- pedalbetätigung vom Fahrer intuitiv durchgeführt wird.

Im Schnellbeschleunigungsmodus wird bei gleicher Gaspedalbe- tätigung gegenüber dem Normalbeschleunigungsmodus mehr Kraft- stoff und Luft in die Brennräume der Brennkraftmaschine ein- geführt und somit bei gleicher Gaspedalbetätigung eine höhere Motorleistung und/oder ein höheres Motormoment erzeugt. Die Änderung des Beschleunigungsmodus geht zweckmäßig einher mit einer Anpassung von Motorkennlinien, die gemäß vorgegebenen Zeitfunktionen vom Normal-in den Schnellbeschleunigungsmodus angehoben werden können. Wird beispielsweise im Schnellbe- schleunigungsmodus ein maximales Motorantriebsmoment ange- strebt, so kann beim Hochschalten in den Schnellbeschleuni- gungsmodus die Erhöhung des Motorantriebsmomentes gemäß der vorgegebenen Zeitfunktion, beispielsweise als Rampe durchge- führt werden. Gleiches gilt, wenn andere Größen maximiert bzw. optimiert werden sollen, beispielsweise die Motorleis- tung.

Umgekehrt können die entsprechenden Motorcharakteristika beim Zurückfahren des Beschleunigungsmodus vom Schnellbeschleuni- gungsmodus in den Normalbeschleunigungsmodus gemäß definier- ter Zeitfunktionen zurückgenommen werden. Diese Zeitfunktio- nen können gleich derjenigen beim Hochfahren vom Normal-in den Schnellbeschleunigungsmodus oder auch unterschiedlich ausgeführt sein.

Es kann grundsätzlich ausreichen, die Pedalgeschwindigkeit als Kriterium für den Wechsel in den Schnellbeschleunigungs- modus zu berücksichtigen. Andererseits kann das Hochschalten vom Normal-in den Schnellbeschleunigungsmodus zusätzlich zur Bedingung, dass bei der Betätigung des Gaspedals ein Pedal- geschwindigkeits-Schwellenwert überschritten wird, an die Er- füllung eines oder mehrerer weiterer Kriterien gekoppelt sein. So kann es beispielsweise angezeigt sein, nur für den Fall in den Schnellbeschleunigungsmodus zu schalten, dass als zusätzliches Kriterium die Gaspedalposition einen Einschalt- schwellenwert überschreitet. Auf diese Weise ist es sicherge- stellt, dass eine plötzliche Betätigung des Gaspedals mit ho- hem Gradienten, ausgehend von der neutralen Ausgangsposition des Gaspedals, nicht sofort eine Änderung in den Schnellbe- schleunigungsmodus bewirkt, sondern dass dieser erst bei ei- ner weiteren Betätigung des Gaspedales erreicht wird.

Die Kriterien, welche für den Wechsel in den Schnellbeschleu- nigungsmodus erfüllt sein müssen, können entweder fest vorge- geben sein oder veränderliche Größen sein, die beispielsweise an bestimmte Fahrertypen gekoppelt sind. Sofern eine Fahrer- typklassifizierungseinheit im Fahrzeug vorgesehen ist, kann selbsttätig anhand der Fahrweise bzw. der Fahrerreaktion der Fahrer einer Fahrertypklassifizierung unterzogen und in eine Fahrertypklasse eingeordnet werden. Je nach Fahrertypklasse können die für eine Änderung des Beschleunigungsmodus rele- vanten Schwellen-bzw. Grenzwerte verschiedene Werte einneh- men. Sportliche Fahrweisen, die zu einer entsprechenden Fah- rertypklassifizierung führen, können beispielsweise zu stei- leren Gradienten und höheren Werten im Schnellbeschleuni- gungsmodus führen als zurückhaltende Fahrweisen.

Als sicherheitsrelevantes Kriterium können auch Umgebungszu- stände mithilfe einer umgebungserfassenden Sensorik erfasst werden, wobei sicherheitskritische Zustände definiert werden können, bei deren Erreichen bzw. Überschreiten ein Wechsel vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungs- modus verhindert wird. So ist es insbesondere vorteilhaft, für den Fall, dass der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahr- zeug oder einem sonstigen Fremdobjekt einen sicherheitskriti- schen Wert unterschreitet, den Schnellbeschleunigungsmodus zu verhindern.

Als Kriterium zum Rückführen vom Schnell-in den Normalbe- schleunigungsmodus kann es ausreichend sein, dass der Fahrer die Gaspedalposition wieder in Richtung Ausgangsstellung zu- rücknimmt, wobei lediglich eine Umkehrung der Pedalgeschwin- digkeit genügen kann und die Ausgangsstellung nicht zwingend wieder erreicht zu werden braucht. Die Zurücknahme der Gaspe- dalstellung kann beispielsweise anhand einer negativen Pedal- geschwindigkeit erfasst werden.

Grundsätzlich ist es möglich, dass eine Mehrzahl verschiede- ner Beschleunigungsmodi vorgesehen sind, in welche bei Errei- chen unterschiedlicher Kriterien geschaltet wird. So kann es insbesondere zweckmäßig sein, unterschiedlichen Pedalge- schwindigkeiten auch unterschiedliche Schnellbeschleunigungs- modi zuzuordnen.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weite- ren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen : Fig. 1 ein Schaubild mit einem beispielhaften Verlauf des Pedalweges des Gaspedales und ein dazugehörendes Schaubild mit dem Verlauf des Motorantriebsmomen- tes, Fig. 2 ein Ablaufschema mit der Darstellung des Verfahrens zum Umschalten vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus sowie Zurücksetzen in den Normalbeschleunigungsmodus.

In dem unteren Schaubild gemäß Fig. 1 ist ein exemplarischer Verlauf des Pedalwegs sGp des Gaspedals als Zeitfunktion dar- gestellt. Im oberen Schaubild ist der dazugehörende Verlauf des antreibenden Motormoments MMot eingetragen, wobei mit durchgezogener Linie das einem Schnellbeschleunigungsmodus entsprechende Motormoment und mit gestrichelter Linie das ei- nem Normalbeschleunigungsmodus entsprechende Motormoment ein- getragen ist. Das Motormoment MMot für den Normalbeschleuni- gungsmodus verläuft direkt proportional zum Pedalweg SGP des Gaspedales ; jede Gaspedaländerung bewirkt eine entsprechende Änderung im Motormoment. Der Verlauf des Motormoments MMot für den Schnellbeschleunigungsmodus weicht dagegen zum Teil er- heblich von dem zugeordneten Gaspedalweg SGP ab. Im Schnell- beschleunigungsmodus hat ein Niederdrücken des Gaspedales ei- ne überproportional hohe Zunahme des Motormomentes MMot zur Folge. Dies soll im Folgenden anhand verschiedener Abschnitte im Verlauf des Gaspedalweges SGP aufgezeigt werden.

In einem ersten Beschleunigungsabschnitt 1 wird das Gaspedal ausgehend von der neutralen Ausgangsstellung mit SGP 0 aus- gelenkt, wobei die Pedalgeschwindigkeit noch unterhalb eines Pedalgeschwindigkeits-Schwellenwert liegt, bei dessen Über- schreitung vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbe- schleunigungsmodus gewechselt wird. Im Beschleunigungsab- schnitt 1 befindet sich das Kraftfahrzeug somit im Normalbe- schleunigungsmodus, in welchem ein dem Pedalweg SGP proporti- onales Motormoment Mm, t (gestrichelte Linie im oberen Schau- bild) erzeugt wird.

Im zweiten Beschleunigungsabschnitt 2 wird das Gaspedal stär- ker ausgelenkt, derart, dass die Pedalgeschwindigkeit VGp ei- nen vorgegebenen Pedalgeschwindigkeits-Schwellenwert VGp, Grenz überschreitet. Daraufhin wird vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus gewechselt, in welchem ge- mäß der durchgezogenen Linie im oberen Schaubild das Motormo- ment MMot selbsttätig auf einen Maximalwert MmaX erhöht wird.

Dieses maximale Motorantriebsmoment wird auch im folgenden Beschleunigungsabschnitt 3 beibehalten, in welchem das Gaspe- dal weiter ausgelenkt bzw. betätigt wird, jedoch mit geringe- rer Pedalgeschwindigkeit als im vorhergehenden Beschleuni- gungsabschnitt 2.

Im nächsten Beschleunigungsabschnitt 4 nimmt der Fahrer das Gaspedal wieder zurück, wodurch sich die Pedalgeschwindigkeit umkehrt. Dies wird als Kriterium genommen, vom Schnellbe- schleunigungsmodus in den Normalbeschleunigungsmodus zurück- zuwechseln. Dementsprechend wird das Motormoment MMot vom Ma- ximalwert MmaX auf den Wert zurückgeführt, der dem mit gestri- chelter Linie dargestellten Normalbeschleunigungsmodus ent- spricht, in welchem das erzeugte Motormoment MMot proportional zum Gaspedalweg scp ist.

Beim Überwechseln vom Normalbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus (Abschnitt 2) wird das Motormo- ment MMot gemäß einer Rampenfunktion bis auf den Maximalwert Mmax erhöht. Eine Rampenfunktion wird auch angewandt, um beim Rückwechseln vom Schnellbeschleunigungsmodus in den Normalbe- schleunigungsmodus (Abschnitt 4) das Motormoment vom Maximal- wert MmaX auf den dem Normalbeschleunigungsmodus entsprechen- den Wert zurückzuführen.

Im nächsten Beschleunigungsabschnitt 1'befindet sich das Kraftfahrzeug zunächst noch Normalbeschleunigungsmodus. Bei einer erneuten, starken Auslenkung des Gaspedales im darauf folgenden Beschleunigungsabschnitt 2'mit einer Pedale- schwindigkeit oberhalb des Pedalgeschwindigkeits- Schwellenwertes wird wieder vom Normal-in den Schnellbe- schleunigungsmodus gewechselt ; dementsprechend steigt mit ei- ner Rampenfunktion das Motormoment MMot auf den Maximalwert Mmax an, der auch im folgenden Beschleunigungsabschnitt 3' beibehalten wird, in welchem das Gaspedal noch stärker ausge- lenkt wird. Im Beschleunigungsabschnitt 4'wird die Gaspedal- position wieder in Richtung Ausgangsstellung zurückgenommen, woraufhin vom Schnell-in den Normalbeschleunigungsmodus ü- bergewechselt wird und das Motormoment vom Maximalwert MmaX rampenförmig auf den der Gaspedalauslenkung proportionalen Wert zurückgenommen wird. Im letzten dargestellten Beschleu- nigungsabschnitt befindet sich das Fahrzeug wieder im Nor- malbeschleunigungsmodus.

In Fig. 2 ist der Verfahrensablauf für den Wechsel vom Nor- malbeschleunigungsmodus in den Schnellbeschleunigungsmodus und wieder zurück in den Normalbeschleunigungsmodus darge- stellt. Im Ausgangspunkt'des Verfahrens befindet sich, wie in V1 dargestellt, das Kraftfahrzeug im Normalbeschleunigungsmo- dus. Im folgenden Verfahrensschritt V2 wird abgefragt, ob die Bedingung für den Wechsel in den Schnellbeschleunigungsmodus vorliegt. Dies ist dann der Fall, wenn die Pedalgeschwindig- keit VGp des Gaspedales größer ist als ein gegebener Pedal- geschwindigkeits-Schwellenwert VGp, Grenz. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, wird der Nein-Verzweigung entsprechend wieder zum ersten Verfahrensschritt Vl zurückgekehrt und der Normal- beschleunigungsmodus so lange beibehalten, bis die Bedingung erfüllt ist. Andernfalls wird der Ja-Verzweigung entsprechend zum nächstfolgenden Verfahrensschritt V3 fortgefahren.

Im Verfahrensschritt V3 wird eine zusätzliche Bedingung abge- prüft, die erfüllt sein muss, damit in den Schnellbeschleuni- gungsmodus gewechselt wird. Es handelt sich bei dieser Bedin- gung um die Abfrage, ob der Relativabstand s",., zwischen dem Fahrzeug und einem vorausfahrenden Fahrzeug größer ist als ein Sicherheitsabstand Srei, Grenz- Zur Messung des Relativab- standes srei wird im Fahrzeug eine geeignete Sensorik mitge- führt, beispielsweise eine Radareinrichtung. Der Sicherheits- abstand Srel, Grenz hängt insbesondere von der Fahrzeuggeschwin- digkeit ab ; darüber hinaus können aber auch fahrertypspezifi- sche Einflussgrößen für die Ermittlung des Sicherheitsabstan- des herangezogen werden, die über eine Fahrertypklassifizie- rung zu bestimmen sind.

Sofern, wie in Verfahrensschritt V3 abgeprüft, der Relativab- stand sre1 den Sicherheitsabstand srel, Grenz unterschreitet, wird der Nein-Verzweigung entsprechend zum Verfahrensschritt V1 zurückgekehrt und der Normalbeschleunigungsmodus beibehalten.

Andernfalls sind alle Bedingungen für den Wechsel in den Schnellbeschleunigungsmodus erfüllt, so dass der Ja- Verzweigung entsprechend zum Verfahrensschritt V4 fortgefah- ren und der Wechsel in den Schnellbeschleunigungsmodus durch- geführt werden kann.

Im Schnellbeschleunigungsmodus werden modifizierte, motori- sche Kennlinien aktiviert, über die die Luftzufuhr und die Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine gesteuert werden. Insbesondere wird das Motormoment auf den maximalen Wert angehoben, auch wenn die Gaspedalposition noch nicht die maximale Auslenkung erreicht hat.

Im Verfahrensschritt V5 wird überprüft, ob Bedingungen vor- liegen, die zu einem Rückführen vom Schnell-in den Normalbe- schleunigungsmodus führen. Dies ist dann der Fall, wenn der Fahrer die Gaspedalposition in Richtung Ausgangsstellung zu- rücknimmt ; dann wird der Ja-Verzweigung entsprechend zum ers- ten Verfahrensschritt Vl zurückgekehrt und der Normalbe- schleunigungsmodus wieder eingestellt. Hat dagegen der Fahrer die Gaspedalposition nicht zurückgenommen, wird der Schnell- beschleunigungsmodus beibehalten und der Nein-Verzweigung entsprechend zum Verfahrensschritt V3 zurückgekehrt, in wel- chem in zyklischen Abständen überprüft wird, ob sicherheits- relevante Kriterien verletzt werden, die ebenfalls einen Wechsel in den Normalbeschleunigungsmodus zur Folge haben.