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DE10026332A1 - Verfahren zur koordinierten Steuerung eines Fahrzeugmotors und einer Kupplung mittels einer Antriebsstrangsteuerung während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung - Google Patents

Verfahren zur koordinierten Steuerung eines Fahrzeugmotors und einer Kupplung mittels einer Antriebsstrangsteuerung während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung

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Publication number
DE10026332A1
DE10026332A1 DE10026332A DE10026332A DE10026332A1 DE 10026332 A1 DE10026332 A1 DE 10026332A1 DE 10026332 A DE10026332 A DE 10026332A DE 10026332 A DE10026332 A DE 10026332A DE 10026332 A1 DE10026332 A1 DE 10026332A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque
time
engine
ref
trajectory
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Withdrawn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
DE10026332A
Other languages
English (en)
Inventor
Juergen Loeffler
Martin-Peter Bolz
Holger Huelser
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Priority to IT2000MI002742A priority patent/IT1319576B1/it
Priority to FR0016885A priority patent/FR2802865B1/fr
Priority to KR1020000082483A priority patent/KR100741589B1/ko
Priority to BR0006303-7A priority patent/BR0006303A/pt
Publication of DE10026332A1 publication Critical patent/DE10026332A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur koordinierten Steuerung eines Fahrzeugmotors und einer Kupplung mittels einer Antriebsstrangsteuerung während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung, wobei dem Fahrzeugmotor und der Kupplung jeweils zumindest ein Stellmittel zugeordnet ist, mit dem über die Antriebsstrangsteuerung eine Einstellung eines Sollwertes für ein Motormoment beziehungsweise ein Kupplungsmoment erfolgt (Momentenaufbau). DOLLAR A Es ist vorgesehen, daß der Sollwert für das Kupplungsmoment (md¶k,¶ ¶soll¶) zu einem Zeitpunkt (t) in Abhängigkeit von einem Referenzkupplungsausgangsmoment (md¶ka,¶ ¶ref¶) (Momenttrajektorie) festgelegt wird und der Sollwert für das Motormoment (md¶m,¶ ¶soll¶) zum Zeitpunkt (t) aus einem Regelungsanteil (md¶m,¶ ¶r¶) und einem Steuerungsanteil (md¶m,¶ ¶s¶) besteht, wobei sich der Regelungsanteil (md¶m,¶ ¶r¶) aus einer Abweichung einer Motordrehzahl (n¶m¶) von einer Referenzmotordrehzahl (n¶m,¶ ¶ref¶) (Drehzahltrajektorie) im Zeitpunkt (t) ergibt und der Steuerungsanteil (md¶m,¶ ¶s¶) in Abhängigkeit von der Drehzahltrajektorie (n¶m,¶ ¶ref¶) im Zeitpunkt (t), einem zukünftigen Verlauf der Drehzahltrajektorie (n¶m,¶ ¶ref¶) und der Momenttrajektorie (md¶ka,¶ ¶ref¶) sowie einem vorhergehenden Verlauf der Stellgrößen des Fahrzeugmotors festgelegt wird (prädiktive Motorsteuerung).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur koordinier­ ten Steuerung eines Fahrzeugmotors und einer Kupplung mittels einer Antriebsstrangsteuerung während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.
Stand der Technik
Moderne Kraftfahrzeuge weisen Antriebsaggregate auf, bei denen eine zunehmende Anzahl von Aggregaten auto­ matisierbar sind. Eine Leistungsanforderung durch einen Fahrzeugführer erfordert daher eine koordi­ nierte Ansteuerung der einzelnen Aggregate, insbeson­ dere um ein komfortables Anfahren und schnelle sowie komfortable Schaltvorgänge zu realisieren. Als auto­ matisierte Aggregate kommen in Frage ein Getriebe, eine Kupplung und ein Fahrzeugmotor. Besonders eine koordinierte Ansteuerung der letzten beiden Komponen­ ten bereitet in der Praxis jedoch noch erhebliche Schwierigkeiten. So müssen einerseits dem Fahrzeugmotor mittels einer Motorleistungssteuerung ein Soll­ wert für ein Motormoment und andererseits der automa­ tisierten Kupplung ein Sollwert für ein Kupplungs­ moment vorgegeben werden. Insgesamt ist eine exakte Steuerung einer Motordrehzahl erforderlich, damit mit einem Schließen der Kupplung eine Fahrzeugbeschleuni­ gung glatt verläuft und eine Anregung von Trieb­ strangschwingungen verhindert wird. Eine solche exak­ te Steuerung ist durch die Verfahren des Standes der Technik bisher nicht möglich.
Vorteile der Erfindung
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur koordi­ nierten Steuerung des Fahrzeugmotors und der Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 lassen sich die beiden Aggregate in besonders sicherer und exakter Weise koordiniert steuern. Indem
  • a) der Sollwert für das Kupplungsmoment zu einem Zeitpunkt t in Abhängigkeit von einem Referenz­ kupplungsausgangsmoment (Momenttrajektorie) fest­ gelegt wird und
  • b) der Sollwert für das Motormoment zum Zeitpunkt t aus einem Regelungsanteil und einem Steuerungs­ anteil besteht, wobei sich der Regelungsanteil aus einer Abweichung einer Motordrehzahl von einer Referenzmotordrehzahl (Drehzahltrajektorie) im Zeitpunkt ergibt und der Steuerungsanteil in Abhängigkeit von der Drehzahltrajektorie im Zeit­ punkt t, einem zukünftigen Verlauf der Drehzahltrajektorie und der Momenttrajektorie sowie einem vorhergehenden Verlauf der Stellgrößen des Fahr­ zeugmotors festgelegt wird (prädiktive Motor­ steuerung),
kann auf die Vorgabe von Normbedingungen für einen optimalen Einkuppelvorgang verzichtet werden und stattdessen eine Anpassung der Sollwerte unmittelbar unter Bezug der erfaßten Betriebsparameter bezie­ hungsweise Betriebszustände erfolgen.
Die Drehzahltrajektorie kann vorzugsweise über ein Kennfeld in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch, einem Fahrertyp, einer Differenz der Übersetzung vor und nach dem Wechsel, einer Fahrsituation, einer Sollantriebsleistung nach Ende des Wechsels und einer Differenz einer Motordrehzahl oder einer Getriebeein­ gangsdrehzahl zu Beginn des Wechsels und eine Re­ ferenzdauer festgelegt werden. Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, zunächst diese Re­ ferenzdauer aus einem Kennfeld mit den Eingangsgrößen Fahrerwunsch, Fahrertyp, Differenz der Übersetzungen, Fahrsituation und Sollantriebsleistung auszulesen.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Kupplungsmoment zum Zeitpunkt t aus einem Regelungs­ anteil und einem Steuerungsanteil zusammenzusetzen. Der Regelungsanteil wiederum läßt sich aus einer Abweichung der Momenttrajektorie von einem geschätz­ ten Kupplungsausgangsmoment im Zeitpunkt t ermitteln, während der Steuerungsanteil in Abhängigkeit von der Momenttrajektorie festgelegt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Momenttrajektorie derart vorgege­ ben, daß am Ende des Wechsels der Getriebeübersetzung die gewünschte Antriebsleistung erreicht wird. Die Festlegung der Momenttrajektorie erfolgt vorteilhaf­ terweise unter Berücksichtigung eines Fahrwiderstan­ des, der sich nach dem Entkuppeln auf das Antriebs­ moment einstellt.
Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zur prä­ diktiven Motorsteuerung eine Referenzgetriebedrehzahl sowie ein Totzeitverhalten bei einer Momentenanfor­ derung zu berücksichtigen. Auf diese Weise kann die Prädiktion der Motordrehzahl besonders exakt durch­ geführt werden.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, zur prädiktiven Motorsteuerung die Momenttrajektorie in einen zukünf­ tigen Zeitintervall (Prädiktionshorizont) zu berück­ sichtigen, wobei ein Kupplungsausgangsmoment zum Zeitpunkt t näherungsweise der Momenttrajektorie folgt. Mit Hilfe des Totzeitverhaltens und der Mo­ menttrajektorie im Prädiktionshorizont läßt sich ein Verhalten des Fahrzeugmotors in Abhängigkeit von einem Massenträgheitsmoment und einer Winkelgeschwin­ digkeit des Fahrzeugmotors voraussagen.
Insgesamt kann mittels der geschilderten Maßnahmen während der prädiktiven Motorsteuerung eine prädi­ zierte Motordrehzahl am Ende des Prädiktionshorizon­ tes berechnet werden. Mit Hilfe der prädizierten Motordrehzahl wird dann ein korrigierter Verlauf der Drehzahltrajektorie berechnet. Letztendlich können aus diesem korrigierten Verlauf Stellgrößen für das Drehmoment des Fahrzeugmotors bestimmt werden. Durch die aufgezeigte Vorgehensweise kann das Schließen der Kupplung und die Fahrzeugbeschleunigung besonders komfortabel und schnell vollzogen werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs­ beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung der Soll­ größen für ein Motormoment und ein Kupp­ lungsmoment und
Fig. 2 einen Verlauf einer Drehzahl eines Fahr­ zeugmotors beziehungsweise einer Getriebe­ eingangswelle während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In einem Antriebsstrang mit automatisierten Aggrega­ ten, wie einem Fahrzeugmotor und einer Kupplung oder aber auch einem automatischen Getriebe, ist es not­ wendig, bei einem Wechsel einer Getriebeübersetzung die Aggregate koordiniert zu steuern. Dazu ist übli­ cherweise vorgesehen, den Aggregaten eine Antriebs­ strangsteuerung zuzuordnen, die Betriebsparameter und Betriebszustände der einzelnen Aggregate erfaßt, be­ wertet und entsprechende Stellgrößen für die den Aggregaten zugeordnete Stellmittel bereitstellt. Ge­ genstand des vorliegenden Verfahrens ist es, eine Einstellung eines Sollwertes für ein Motormoment mdm,soll beziehungsweise ein Kupplungsmoment mdk,soll koordiniert zu steuern (Momentenaufbau).
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Weise ein Ablauf­ diagramm zur Ermittlung der Sollwerte mdm,soll für einen Fahrzeugmotor 10 beziehungsweise mdk,soll für eine Kupplung 12. Die jeweiligen Sollwerte werden dann in einem Zeitpunkt t über geeignete Stellmittel dem Motor 10 beziehungsweise der Kupplung 12 vorgege­ ben.
Das Kupplungsmoment mdk,soll wird in Abhängigkeit von einem Referenzkupplungsausgangsmoment mdka,ref (Mo­ menttrajektorie) festgelegt. Gemäß dem Ausführungs­ beispiel setzt sich das Kupplungsmoment mdk,soll aus einem Regelungsanteil mdk,r und einem Steuerungs­ anteil mdk,s zusammen. Der Regelungsanteil mdk,r ist eine Ausgangsgröße eines Reglers 16, dessen Eingangs­ größe eine Reglerabweichung von der Momenttrajektorie mdka,ref und einem über einen Beobachter 18 geschätz­ ten Kupplungsausgangsmoment mdka,est ist. Der Steue­ rungsanteil mdk,s wird über einen Rechenblock (Kupp­ lungssteuerung 20) ermittelt.
Die durch den Beobachter 18 geschätzte Ausgabe des Momentes mdka,est kann wie folgt durchgeführt werden:
Während eines Wechsels der Getriebeübersetzung ist eine Zugkraft unterbrochen, so daß an einer Getriebe­ ausgangswelle kein Moment anliegt. Wird dabei nicht gebremst, so stellt sich eine nahezu konstante Fahr­ zeuglängsbeschleunigung al,zu ein. Mit Hilfe der Längsbeschleunigung al,zu läßt sich ein Fahrwider­ stand bestimmen.
Zunächst wird die Größe al,zu durch Mittlung der Werte für die Fahrzeuglängsbeschleunigung während der Zugkraftunterbrechung (Momentenübertragung auf die Getriebeausgangswelle µg = 0) bestimmt. Dabei kann die Fahrzeuglängsbeschleunigung aus einem Meßsignal eines Beschleunigungssensors oder aber auch aus einer zeitlichen Ableitung einer Getriebeausgangsdrehzahl nga ermittelt werden. Der geschätzte Fahrwiderstand ffw,est ist gegeben durch
ffw,est = -al,zu . (mfzg + c . Θ),
wobei mfzg eine Fahrzeugmasse und Θ ein Wert für ein rotorisches Trägheitsmoment der Räder und Wellen bis zum Getriebeausgang sowie der rotierenden Massen des Getriebes am Getriebeausgang ist.
Die während der Zugkraftunterbrechung ermittelte Größe ffw,est wird während des Einkuppelns festgehal­ ten und dient zur Schätzung des Moments mdka,est. Zunächst wird während der Phase des Momentenaufbaus eine geschätzte Zugkraft fzug,est nach der Rechen­ vorschrift
fzug,est = ffw,est + al . (mfzg + c . Θ)
bestimmt. Danach erfolgt eine Bestimmung des ge­ schätzten Kupplungs-Ausgangsmoments mdk,est über die Rechenvorschrift
Dabei ist rdyn ein dynamischer Radhalbmesser und µdiff die Momentenverstärkung des Differential­ getriebes und µg die Momentenverstärkung des Schalt­ getriebes.
Die Momenttrajektorie mdka,ref wird derart vorgege­ ben, daß am Ende des Getriebewechsels zu einem Zeit­ punkt ttarg eine Antriebsleistung pwan,soll erreicht wird.
Im oberen Teil der Fig. 1 ist schematisch ein Ablauf zur Ermittlung des Sollwertes mdm,soll für den Motor 10 dargestellt. Wiederum setzt sich der Sollwert aus einem Regelungsteil mdm,r und einem Steuerungsanteil mdm,s zusammen. Der Regelungsteil mdm,r wird aus einer Regelabweichung einer Drehzahl nm,ref (Dreh­ zahltrajektorie) von einer Motordrehzahl nm in einem Regler 24 bestimmt. Mittels einer prädiktiven Motor­ steuerung 26 läßt sich der Steuerungsanteil mdm,s in noch näher zu erläuternder Weise bestimmen.
Die Drehzahltrajektorie nm,ref kann in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch, einem Fahrertyp, einer Diffe­ renz sid der Übersetzung vor und nach dem Wechsel, einer Fahrsituation, der Sollantriebsleistung pwan,soll nach Ende des Wechsels und einer Differenz nδ ,ini einer Motordrehzahl nm,ini und einer Getriebe­ eingangsdrehzahl nge,ini zu Beginn des Wechsels fest­ gelegt werden. Zunächst kann dazu eine Referenzdauer tek,ref aus einem Kennfeld mit den Eingangsgrößen Fahrerwunsch, Fahrertyp, Differenz sid, Fahrsituation und Sollantriebsleistung pwan,soll ausgelesen werden.
In die prädiktive Motorsteuerung 26 fließen als Ein­ gangsgrößen die Drehzahltrajektorie nm,ref, ein zu­ künftiger Verlauf der Drehzahltrajektorie nm,ref und der Momenttrajektorie mdka,ref Sowie eine Stell­ größenvergangenheit des Fahrzeugmotors 10 ein. Darü­ ber hinaus kann weiterhin eine Referenzgetriebeein­ gangsdrehzahl nge,ref berücksichtigt werden. Diese ergibt sich durch Multiplikation der aktuellen Ge­ triebeausgangsdrehzahl nga mit einer Drehzahlüber­ setzung utarg einer gewünschten Getriebeübersetzung:
nge,ref = nga . utarg.
Zur Verdeutlichung der nachfolgenden Vorgehensweise bei der Ermittlung der prädiktiven Motorsteuerung 26 sind in der Fig. 2 ein Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle, des Fahrzeugmotors 10 und der Drehzahltrajektorie nm,ref dargestellt. Zu Beginn des Wechsels in einem Zeitpunkt t0 weisen die Getriebe­ eingangswelle und der Fahrzeugmotor 10 stark unterschiedliche Drehzahlen (Punkte 1 und 5) auf, die sich im Zeitpunkt ttarg (Punkt 6) aneinander angeglichen haben sollen. Ausgehend von dem Punkt 1 wird wie in bereits erläuterter Weise die Drehzahltrajektorie nm,ref ermittelt und vorgegeben, während die tat­ sächliche Drehzahl nm beispielsweise über einen Dreh­ zahlsensor gemessen werden kann. Zu einem Zeitpunkt t besteht demnach eine Differenz zwischen dem Sollwert der Drehzahl und dem Istwert derselben (Punkte 2 und 3). Die Angleichung des Istwertes der Drehzahl nm an die Drehzahltrajektorie nm,ref erfolgt unter anderem derart, daß eine zukünftige Lage der Drehzahl nm nach einem Zeitintervall Tpred bestimmt werden muß. Dies ist ein wesentlicher Bestandteil der prädiktiven Mo­ torsteuerung 26.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, zur prädiktiven Motorsteuerung 26 auch ein Totzeitverhalten zwischen Momentenanforderung und Momentenrealisierung mit ein­ fließen zu lassen. Dabei gilt:
mdm(t) = mdm,soll(t - Tt),
wobei Tt die wirksame Totzeit des Motors 10 bei der Momentenerzeugung ist. Weiterhin fließt ein zukünfti­ ger Verlauf der Momententrajektorie mdka,ref in dem Zeitintervall Tpred ein. Näherungsweise kann dabei davon ausgegangen werden, daß ein Kupplungsausgangs­ moment mdka(t) im Zeitpunkt t der Momenttrajektorie mdka,ref folgt.
Mittels der obengenannten Größen läßt sich ein Verhalten des Fahrzeugmotors 10 im Zeitintervall Tpred gemäß der Rechenvorschrift
Θm . ωdotm(t) = mdm,soll(t - Tt) - mdka(t)
bestimmen, wobei Θm ein Massenträgheitsmoment und ωdotm(t) eine Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeug­ motors 10 im Zeitpunkt t ist. Hierüber läßt sich an­ schließend eine Prädiktion der Winkelgeschwindigkeit ωm des Motors 10 zum Zeitpunkt t + Tpred über den Zu­ sammenhang
mittels diskreter Integration bestimmen. Das Ergebnis letzteren Prädiktionsschrittes ist eine prädizierte Motordrehzahl nm,p zum Zeitpunkt t + Tpred. Ausgehend von der prädizierten Motordrehzahl nm,p wird ein kor­ rigierter Verlauf der Drehzahltrajektorie nm,ref vom Zeitpunkt t + Tpred bis zum Zeitpunkt ttarg ermittelt. Dazu lassen sich die gleichen Rechenvorschriften wie für die Bestimmung der bis dahin gültigen Trajektorie nm,ref heranziehen. Die so ermittelte neue Trajekto­ rie mm,ref weist an ihrem Beginn zum Zeitpunkt t + Tpred einen Gradienten ωdotm,ps für die Winkel­ geschwindigkeit auf, mit dessen Hilfe anschließend über eine Rechenvorschrift
mdm,s = Θm . ωdotm,ps + mdka,ref(t + Tpred)
eine Stellgröße mdm,s für die Stellmittel des Fahr­ zeugmotors 10 ermittelt wird.

Claims (13)

1. Verfahren zur koordinierten Steuerung eines Fahr­ zeugmotors und einer Kupplung mittels einer Antriebs­ strangsteuerung während eines Wechsels einer Getrie­ beübersetzung, wobei dem Fahrzeugmotor und der Kupp­ lung jeweils zumindest ein Stellmittel zugeordnet ist, mit dem über die Antriebsstrangsteuerung eine Einstellung eines Sollwertes für ein Motormoment beziehungsweise ein Kupplungsmoment erfolgt (Momen­ tenaufbau), dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Sollwert für das Kupplungsmoment (mdk,soll) zu einem Zeitpunkt (t) in Abhängigkeit von einem Referenzkupplungsausgangsmoment (mdka,ref) (Mo­ menttrajektorie) festgelegt wird und
  • b) der Sollwert für das Motormoment (mdm,soll) zum Zeitpunkt (t) aus einem Regelungsanteil (mdm,r) und einem Steuerungsanteil (mdm,s) besteht, wo­ bei sich der Regelungsanteil (mdm,r) aus einer Abweichung einer Motordrehzahl (nm) von einer Referenzmotordrehzahl (nm,ref) (Drehzahltrajek­ torie) im Zeitpunkt (t) ergibt und der Steue­ rungsanteil (mdm,s) in Abhängigkeit von der Drehzahltrajektorie (nm,ref) im Zeitpunkt (t), einem zukünftigen Verlauf der Drehzahltrajektorie (nm,ref) und der Momenttrajektorie (mdka,ref) sowie einem vorhergehenden Verlauf der Stellgrößen des Fahrzeugmotors festgelegt wird (prädiktive Motorsteuerung).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahltrajektorie (nm,ref) in Abhängigkeit von einem Fahrerwunsch, einem Fahrertyp, einer Diffe­ renz (sid) der Übersetzungen vor und nach dem Wech­ sel, einer Fahrsituation, einer Soll-Antriebsleistung (pwan,soll) nach Ende des Wechsels und einer Diffe­ renz (nδ ,ini) einer Motordrehzahl (nm,ini) und einer Getriebeeingangsdrehzahl (nge,ini) zu Beginn des Wechsels festgelegt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsmoment (mdk,soll) zum Zeitpunkt (t) aus einem Regelungs­ anteil (mdk,r) und einem Steuerungsanteil (mdk,s) be­ steht, wobei sich der Regelungsanteil (mdk,r) aus einer Abweichung der Momenttrajektorie (mdka,ref) von einem geschätzten Kupplungsausgangsmoment (mdka,est) im Zeitpunkt (t) ergibt und der Steuerungsanteil (mdk,s) in Abhängigkeit von der Momenttrajektorie (mdka,ref) festgelegt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das geschätzte Kupplungsausgangsmoment (mdka,est) in Abhängigkeit von einem Fahrwiderstand bestimmt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des geschätzten Kupplungsausgangs­ momentes (mdka,est) während der Phase der Zugkraft­ unterbrechung
  • - zunächst ein geschätzter Fahrwiderstand (ffw,est) nach der Rechenvorschrift
    ffw,est = al,zu . (mfzg + c . Θ),
    bestimmt wird, wobei (mfzg) eine Fahrzeugmasse, (al,zu) eine Fahrzeuglängsbeschleunigung, gemit­ telt während der Phase der Zugkraftunterbrechung, und (Θ) ein Wert für ein rotorisches Trägheits­ moment der Räder und Wellen bis zum Getriebe­ ausgang sowie der rotierenden Massen des Ge­ triebes am Getriebeausgang ist,
  • - während der Phase des Momentenaufbaus eine ge­ schätzte Zugkraft (fzug,est) gemäß der Rechen­ vorschrift
    fzug,est = ffw,est + al . (mfzg + c . Θ)
    ermittelt wird und
  • - anschließend sich das geschätzte Kupplungs-Aus­ gangsmoment (mdk,est) aus dem Zusammenhang
    berechnen läßt, wobei (rdyn) ein dynamischer Rad­ halbmesser und (µdiff) die Momentenverstärkung des Differentialgetriebes und (µg) die Momenten­ verstärkung des Schaltgetriebes ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Momenttrajektorie (mdka,ref) derart vorgegeben wird, daß am Ende des Wechsels in einem Zeitpunkt (ttarg) die Antriebs­ leistung (pwan,soll) erreicht wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur prädiktiven Motorsteuerung eine Referenz-Getriebeein­ gangsdrehzahl (nge,ref) gemäß der Rechenvorschrift
nge,ref = nga . utarg
bestimmt wird, wobei (nga) eine aktuelle Getriebeaus­ gangsdrehzahl und (utarg) eine Übersetzung des Ge­ triebes nach dem Wechsel ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur prädiktiven Motorsteuerung ein Totzeitverhalten bei einer Momentenanforderung berücksichtigt wird und für das im Zeitpunkt (t) übertragene Moment (mdm(t)) gilt:
mdm(t) = mdm,soll(t - Tt),
wobei (Tt) eine Totzeit des Fahrzeugmotors ist.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur prädiktiven Motorsteuerung die Momenttrajektorie (mdka,ref) in einem Zeitintervall (Tpred) (Prädik­ tionshorizont) berücksichtigt wird, wobei ein Kupp­ lungsausgangsmoment (mdka(t)) im Zeitpunkt (t) nähe­ rungsweise der Momenttrajektorie (mdka,ref) folgt.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur prädiktiven Motorsteuerung ein Verhalten des Fahrzeugmotors im Zeitintervall (Tpred) gemäß der Rechenvorschrift
Θm . ωdotm(t) = mdm,soll(t - Tt) - mdka(t)
bestimmt wird, wobei (Θm) ein Massenträgheitsmoment und (ωdotm(t)) eine zeitliche Ableitung der Winkel­ geschwindigkeit des Fahrzeugmotors im Zeitpunkt (t) ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Winkelgeschwindigkeit (ωm(t + Tpred)) im Zeitpunkt (t + Tpred) gemäß der Rechenvorschrift
gegeben ist.
12. Verfahren nach einem oder einer Kombination der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die prädiktive Motorsteuerung eine prädizierte Motordrehzahl (nm,p) zum Zeitpunkt (t + Tpred) liefert und mit der Motordrehzahl (nm,p) ein korrigierter Verlauf der Drehzahltrajektorie (nm,ref) vom Zeitpunkt (t + Tpred) bis zum Zeitpunkt (ttarg) ermittelt wird, wobei die so ermittelte Drehzahltrajektorie (nm,ref) zum Zeit­ punkt (t + Tpred) einen Gradienten (ωdotm,ps) aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Stellgröße (mdm,s) für das Drehmoment des Fahrzeugmotors gemäß der Rechenvorschrift
mdm,s = Θm . ωdotm,ps + mdka,ref(t + Tpred)
bestimmt wird.
DE10026332A 1999-12-28 2000-05-26 Verfahren zur koordinierten Steuerung eines Fahrzeugmotors und einer Kupplung mittels einer Antriebsstrangsteuerung während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung Withdrawn DE10026332A1 (de)

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