AT511973B1 - Verfahren zur korrektur von drehmomentsignalen - Google Patents

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AT511973B1 ATA1449/2011A AT14492011A AT511973B1 AT 511973 B1 AT511973 B1 AT 511973B1 AT 14492011 A AT14492011 A AT 14492011A AT 511973 B1 AT511973 B1 AT 511973B1
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Abstract

Zur Korrektur von Drehmomentsignalen (MICE, ECU) für eine Brennkraftmaschine beieiner Steuereinheit (ECU, HCU) eines eine Brennkraftmaschine (ICE) und einenelektrischen Antriebsmotor (EM) aufweisenden Hybridfahrzeuges werden folgendeSchritte durchgeführt:• Aufsuchen eines konstanten Betriebsbereiches des Fahrzeuges mitkonstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung;Umschalten des Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb aufElektromotorantrieb bzw. von Elektromotorantrieb aufBrennkraftmaschinenantrieb, wobei während des Elektromotorantriebes einDrehmomentsignal (MEM) des elektrischen Antriebsmotors (EM) ausgelesenwird;• Ermitteln einer Differenz zwischen dem bisherigen Drehmomentsignal (MICE,ECU) der Steuereinheit (ECU, HCU) für die Brennkraftmaschine (ICE) und demausgelesenen Drehmomentsignal (MEM) des elektrischen Antriebsmotors(EM);Adaptieren des Drehmomentsignals (MICE, ECU) der Steuereinheit (ECU, HCU)für die Brennkraftmaschine (ICE) auf der Basis einer Differenz (LlM) zwischendem bisherigen Drehmomentsignal (MICE, ECU) der Steuereinheit für dieBrennkraftmaschine (ICE) und dem ausgelesenen Drehmomentsignal (MEM)des elektrischen Antriebsmotors (EM), wobeio zumindest ein aktueller Betriebsparameter des Fahrzeugesberücksichtigt und das Drehmomentsignal (MICE, ECU) der Steuereinheit(ECU, HCU) für die Brennkraftmaschine (ICE) entsprechend demaktuellen Betriebsparameter auf der Basis eines Standard-Korrekturkennfeldes(SKF) als Funktion der Motordrehzahl (nICE) undder Motorlast adaptiert wird.

Description

österreichisches Patentamt AT511 973 B1 2014-08-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen für eine Brennkraftmaschine bei einer Steuereinheit eines Hybridfahrzeuges, welches eine Brennkraftmaschine und zumindest einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, insbesondere eines Vollhybridfahrzeuges, mit folgenden Schritten: [0002] a) Aufsuchen eines konstanten Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahr geschwindigkeit und konstanter Lastanforderung; [0003] b) Umschalten des Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotoran trieb bzw. von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb, wobei während des Elektromotorantriebes, vorzugsweise im Bereich des Umschaltpunktes, ein Drehmomentsignal zumindest eines elektrischen Antriebsmotors ausgelesen wird; [0004] c) Ermitteln einer Differenz zwischen dem bisherigen Drehmomentsignal der Steuerein heit für die Brennkraftmaschine und dem ausgelesenen Drehmomentsignal des elektrischen Antriebsmotors; [0005] d) Adaptieren des Drehmomentsignals der Steuereinheit für die Brennkraftmaschine auf der Basis einer Differenz zwischen dem bisherigen Drehmomentsignal der Steuereinheit für die Brennkraftmaschine und dem ausgelesenen Drehmomentsignal des elektrischen Antriebsmotors.
[0006] Die Genauigkeit des durch die elektronische Steuereinheit ECU (Electronic Controll Unit) zur Verfügung gestellten Drehmomentsignals ist zumeist sehr gering, wodurch insbesondere bei Automatikgetrieben statische Korrekturkennfelder eingesetzt werden, um die Genauigkeit von Drehmomentsignalen zu erhöhen. Aus den Druckschriften EP 0 780 602 A , DE 10 2007 032 078 A1, EP 1 916 452 A1 und EP 2 327 908 A1 ist es bekannt, Drehmomentsignale für automatische Getriebe bei Fahrzeugen mittels Kennfeldern zu korrigieren. Diese statische Korrektur ist aber beispielsweise für Hybridfahrzeuge nicht ausreichend. Die WO 2010/106171 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern einer Hybridantriebsvorrichtung, weiche eine erste Antriebseinheit, eine zweite Antriebseinheit, und eine Kupplung aufweist, mittels der die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit koppelbar ist. Die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit werden voneinander entkoppelt und die erste Antriebseinheit in einem Nulllast-Betriebspunkt betrieben. In diesem Nulllast-Betriebspunkt wird ein erstes Drehmoment der ersten Antriebseinheit ermittelt. Die erste Antriebseinheit und die zweite Antriebseinheit werden über die Kupplung gekoppelt, worauf die erste Antriebseinheit von der zweiten Antriebseinheit in einem Betriebspunkt gestoppt wird, welcher dem Nulllast-Betriebspunkt entspricht.
[0007] Sodann wird ein zweites Drehmoment ermittelt, welches von der zweiten Antriebeinheit produziert wird, um die Antriebseinheit in dem Betriebspunkt zu schleppen. Anschließend wird eine Steuerung zumindest einer der Antriebseinheiten basierend auf einen Unterschied zwischen dem ersten Drehmoment und dem zweiten Drehmoment angepasst.
[0008] Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass es nur in Nulllast-Betriebspunkten der ersten Antriebseinheit durchgeführt werden kann. Dies schränkt die Anwendbarkeit des Verfahrens stark ein.
[0009] Es ist die Aufgabe der Erfindung, auf möglichst einfache Weise die Genauigkeit von Drehmomentsignalen bei Steuereinheiten von Hybridfahrzeugen zu erhöhen.
[0010] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass bei der Adaption des Drehmomentsignals der Steuereinheit für die Brennkraftmaschine zumindest ein aktueller Betriebsparameter des Fahrzeuges berücksichtigt wird und das Drehmomentsignal der Steuereinheit für die Brennkraftmaschine entsprechend dem aktuellen Betriebsparameter adaptiert wird, wobei die Adaption auf der Basis eines Standard-Korrekturkennfeldes als Funktion der Motordrehzahl und der Motorlast erfolgt.
[0011] Zum Unterschied zur WO 2010/106 171 A kann das erfindungsgemäße Verfahren in 1 /5 österreichisches Patentamt AT 511 973 B1 2014-08-15 jedem konstanten Betriebsbereich des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung - also auch außerhalb des Nulllast-Betriebspunkt - durchgeführt werden. Dadurch kann auch außerhalb von Nulllast-Betriebspunkten eine effektive und genaue Korrektur der Drehmomentsignale der Steuereinheit für die Brennkraftmaschine durchgeführt werden, wodurch sich ein viel weiterer Anwendungsbereich eröffnet.
[0012] Besonders hohe Genauigkeit wird erreicht, wenn zumindest ein Adaptionswert für das Drehmoment der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Das Drehmomentsignal der elektrischen Antriebsmaschine, ist im allgemeinen viel genauer, als der Drehmomentwert der Brennkraftmaschine, welche der Steuereinheit zur Verfügung gestellt wird. Der Drehmomentwert des elektrischen Antriebsmotors dient somit als Referenzwert für die Bestimmung eines genauen Drehmomentwertes der Brennkraftmaschine. Der Drehmomentwert des elektrischen Antriebsmotors kann somit rückschauend - oder vorausschauend - auf den Wert des Drehmomentes der Brennkraftmaschine vor bzw. nach dem Elektromotorantrieb gerechnet werden.
[0013] Innerhalb der Hybridsteuereinheit sind verschiedene Einflussfaktoren auf das Drehmomentsignal der Brennkraftmaschine abgespeichert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn bei der Ermittlung des Drehmomentssignals für die Brennkraftmaschine zumindest ein aktueller Betriebszustandes des Fahrzeuges berücksichtigt wird und das Drehmomentsignal für die Brennkraftmaschine entsprechend dem aktuellen Betriebszustand adaptiert wird.
[0014] Bei Betrieb mit betriebswarmer Brennkraftmaschine auf Meeresniveau kann vorgesehen sein, dass die Adaption auf der Basis eines Standard-Korrekturkennfeldes als Funktion der Motordrehzahl und der Motorlast erfolgt. Für Betrieb bei Bedingungen, welche von Standartbedingungen für die Temperatur der Brennkraftmaschine und der Ansaugluft abweichen, ist weiters vorgesehen, dass die Adaption auf der Basis eines Temperaturkorrekturkennfeldes als Funktion der Motortemperatur der Brennkraftmaschine und der Ansauglufttemperatur erfolgt.
[0015] Zur Höhenkorrektur von Anwendungen über Meeresniveau kann weiters eine Druckkorrekturkennlinie verwendet werden.
[0016] Sämtliche Korrekturkennfelder und Korrekturkennlinien sind in der elektronischen Speichereinheit des Hybridfahrzeuges abgelegt.
[0017] Weiters kann vorgesehen sein, dass zumindest ein auf der Basis des Drehmomentsignals des elektrischen Antriebsmotors ermitteltes und vorzugsweise adaptiertes Drehmomentsignal für die Brennkraftmaschine in einem Datenspeicher abgespeichert wird. Alternativ oder zusätzlich können auch die Adaptionswerte für das Drehmomentsignal der Brennkraftmaschine in einem Datenspeicher abgespeichert werden.
[0018] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert.
[0019] Die Figur zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen bei Steuereinheiten von Hybridfahrzeuge mit zumindest einer Brennkraftmaschine ICE und zumindest einem elektrischen Antriebsmotor EM.
[0020] Dabei ist mit ECU die Steuereinheit der Brennkraftmaschine ICE, mit MCU die Steuereinheit der elektrischen Antriebsmotors EM und mit HCU die Hybridsteuereinheit bezeichnet. Die Brennkraftmaschine ICE und der elektrische Antriebsmotor EM wirken auf den Antriebsstrang A des Hybridfahrzeuges ein.
[0021] Die elektronische Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine ICE liefert Daten über Drehzahl n!CE der Brennkraftmaschine ICE, die Ansauglufttemperatur T|N, die Brennkraftmaschinentemperatur Tice und das Drehmoment Mice, ecu der Brennkraftmaschine ICE. Die Genauigkeit des Drehmoment M|Ce. ecu der Brennkraftmaschine ICE ist allerdings für die Hybridsteuerung oft nicht ausreichend.
[0022] Um der Hybridsteuereinheit HCU ein hinreichend genaues Drehmomentsignal der Brennkraftmaschine ICE zur Verfügung stellen zu können, wird das von der Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine ICE zur Verfügung gestellte Drehmomentsignal korrigiert. 2/5 österreichisches Patentamt AT511 973B1 2014-08-15 [0023] Die Korrektur findet dabei in einem Betriebsbereich des Fahrzeuges statt, in welchem eine konstante Geschwindigkeit und eine konstante Lastanforderung vorherrscht. In solch einem Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung wird der Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotorantrieb oder von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb umgeschalten. Dieser Um-schaltvorgang (Hybridmoduswechsel) ist in der Fig. mit HMW bezeichnet. Dabei wird das Drehmomentsignals MEm des elektrischen Antriebsmotors EM während des Elektromotorantriebes nahe dem Umschaltzeitpunkt aus der Steuereinheit MCU des elektrischen Antriebsmotors ausgelesen und auf der Basis der Differenz ΔΜ zwischen dem Drehmomentsignal M|Ce, ecu der Brennkraftmaschine und dem Drehmomentsignal MEm des elektrischen Antriebsmotors EM eine Adaption des Drehmomentsignals der Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine ICE durchgeführt wird.
[0024] Das Ablegen der Adaptionswerte ΔΜ erfolgt nach einer Klassifizierung, je nachdem, ob die Temperaturen T|N, T|CE der Ansaugluft und/oder der Brennkraftmaschine ICE oder der Umgebungsdruck patm von Normbedingungen abweichen. Bei Standardbedingungen wird die Basisadaption ΔΜβ im Standardkorrekturkennfeld SKF vorgenommen, wobei die Lastanforderung zum Beispiel über die Fahrpedalstellung α berücksichtigt wird. Wenn die Ansauglufttemperatur Tin und/oder die Brennkraftmaschinentemperatur T|CE von den Standardbedingungen (zum Beispiel 85°C < Tice < 95'C; 15^ < T|N < 45°C) abweicht, wird eine Temperaturadaption ΔΜΤ im Temperaturkorrekturkennfeld TKF vorgenommen. Wenn der Umgebungsdruck patm außerhalb der Standardbedingungen (zum Beispiel patm<1000hPa) liegt, wird eine Druckadaption ΔΜΡ unter Verwendung eines Druckkorrekturkennfeldes DKF vorgenommen.
[0025] Das Adaptionswerte ΔΜ, ΔΜΒ ΔΜΤ ΔΜΡ und/oder die adaptierten Drehmomentsignale Mice, hcu werden abgespeichert und können von der Hybridsteuereinheit HCU für die Steuerung der Hyridfunktionen verwendet werden. 3/5

Claims (7)

  1. österreichisches Patentamt AT 511 973 B1 2014-08-15 Patentansprüche 1. Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen (M|CE, ecu) für eine Brennkraftmaschine bei einer Steuereinheit (ECU, HCU) eines Hybridfahrzeuges, welches eine Brennkraftmaschine (ICE) und zumindest einen elektrischen Antriebsmotor (EM) aufweist, insbesondere eines Vollhybridfahrzeuges, mit folgenden Schritten: a) Aufsuchen eines konstanten Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung; b) Umschalten des Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotorantrieb bzw. von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb, wobei während des Elektromotorantriebes, vorzugsweise im Bereich des Umschaltpunktes, ein Drehmomentsignal (MEm) zumindest eines elektrischen Antriebsmotors (EM) ausgelesen wird; c) Ermitteln einer Differenz zwischen dem bisherigen Drehmomentsignal (M|CE, ecu) der Steuereinheit (ECU, HCU) für die Brennkraftmaschine (ICE) und dem ausgelesenen Drehmomentsignal (Mem) des elektrischen Antriebsmotors (EM); d) Adaptieren des Drehmomentsignals (M|CE, Ecu) der Steuereinheit (ECu, HCU) für die Brennkraftmaschine (ICE) auf der Basis einer Differenz (ΔΜ) zwischen dem bisherigen Drehmomentsignal (M|CE, ecu) der Steuereinheit für die Brennkraftmaschine (ICE) und dem ausgelesenen Drehmomentsignal (Mem) des elektrischen Antriebsmotors (EM), dadurch gekennzeichnet, dass bei der Adaption des Drehmomentsignals (M|CE, Ecu) der Steuereinheit (ECU, HCU) für die Brennkraftmaschine (ICE) zumindest ein aktueller Betriebsparameter des Fahrzeuges berücksichtigt wird und das Drehmomentsignal (M|CE, Ecu) der Steuereinheit (ECU, HCU) für die Brennkraftmaschine (ICE) entsprechend dem aktuellen Betriebsparameter adaptiert wird, wobei die Adaption auf der Basis eines Standard-Korrekturkennfeldes (SKF) als Funktion der Motordrehzahl (niCE) und der Motorlast erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, dass zumindest ein Adaptionswert für das Drehmoment der Brennkraftmaschine (ICE) ermittelt wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption auf der Basis eines Temperatur-Korrekturkennfeldes (TKF) als Funktion der Motortemperatur (Tice) der Brennkraftmaschine (ICE) und der Ansauglufttemperatur (T,N) erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption auf der Basis eines Druck-Korrekturkennfeldes (DKF) als Funktion der Umgebungsdruckfunktion erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennfelder (SKF, TKF, DKF) in einer elektronischen Steuereinheit, vorzugsweise in einer elektronischen Hybridsteuereinheit (HCU), abgelegt werden.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der Basis des Drehmomentsignals des elektrischen Antriebsmotors (EM) ermitteltes und vorzugsweise adaptiertes Drehmomentsignal (M|CE, hcu) für die Brennkraftmaschine (ICM) in einem Datenspeicher abgespeichert wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Adaptionswert (ΔΜ, ΔΜΒ, ΔΜΤ, ΔΜΡ) für das Drehmomentsignal (M|CE, ecu) der Brennkraftmaschine (ICM) in einem Datenspeicher abgespeichert wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5
ATA1449/2011A 2011-10-06 2011-10-06 Verfahren zur korrektur von drehmomentsignalen AT511973B1 (de)

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