DE10026332A1 - Motor vehicle engine to clutch linkage method for gear changes involves fixing value of clutch torque and engine output to provide a control signal with respect to pre-set values - Google Patents
Motor vehicle engine to clutch linkage method for gear changes involves fixing value of clutch torque and engine output to provide a control signal with respect to pre-set valuesInfo
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Abstract
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.The invention relates to a method for coordinating Control of a vehicle engine and a clutch by means of a powertrain control during a Alternating a gear ratio with the one in the upper Concept of claim 1 mentioned features.
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.Modern motor vehicles have drive units, where an increasing number of units auto are manageable. A performance requirement through a driver therefore requires a coordination controlled control of the individual units, in particular for a comfortable start and fast as well to realize comfortable switching operations. As a car automated units come into question a gearbox, a clutch and a vehicle engine. Especially one coordinated control of the last two components In practice, however, th Trouble. So on the one hand the vehicle engine a target by means of an engine power control worth for an engine torque and on the other hand the automa a setpoint for a clutch moment. Overall is an exact Control of an engine speed required so with closing the clutch a vehicle acceleration The course runs smoothly and stimulates the drive strand vibrations is prevented. Such an exact te control is by the state of the art Technology not yet possible.
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
By means of the method according to the invention for coordinated control of the vehicle engine and the clutch with the features of claim 1, the two units can be coordinated in a particularly safe and precise manner. By doing
- a) der Sollwert für das Kupplungsmoment zu einem Zeitpunkt t in Abhängigkeit von einem Referenz kupplungsausgangsmoment (Momenttrajektorie) fest gelegt wird unda) the setpoint for the clutch torque to one Time t as a function of a reference clutch output torque (torque trajectory) fixed is laid and
- 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),b) the setpoint for the engine torque at time t from a regulatory component and a control system share exists, whereby the regulatory share from a deviation of an engine speed of a reference engine speed (speed trajectory) in time and the control share in Dependence on the speed trajectory in time point t, a future course of the speed trajectory and the moment trajectory and one previous course of the manipulated variables of the driving machine is set (predictive engine control),
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.can on the specification of standard conditions for a optimal coupling process can be dispensed with and instead, the setpoints are adjusted immediately with reference to the recorded operating parameters operating conditions.
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.The speed trajectory can preferably be over a Map depending on a driver request, a driver type, a difference in gear ratio and after the change, a driving situation, one Target drive power after the end of the change and one Difference of an engine speed or a gearbox gear speed at the beginning of the change and a re reference period can be set. It turned out to be proven particularly advantageous, first this Re Reference period from a map with the input variables Driver request, driver type, difference in translations, Read driving situation and target drive power.
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. Furthermore, it has proven to be advantageous that Coupling torque at time t from a control share and a control share. The regulatory part can be derived from a Deviation of the moment trajectory from an estimate determine the clutch output torque at time t, while the control share depending on the Moment trajectory is set.
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.In a further advantageous embodiment of the The momentary trajectory is given in this way ben that at the end of changing the gear ratio the desired drive power is achieved. The The moment trajectory is advantageously determined taking into account a driving resistance the one that is on the drive after uncoupling moment.
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.Furthermore, it has proven to be advantageous to pre dictative engine control a reference transmission speed as well as a dead time behavior for a torque request change. In this way, the Prediction of the engine speed particularly precisely be performed.
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.In addition, it is advantageous to be predictive Motor control the moment trajectory in a future time interval (prediction horizon) view, with a clutch output torque to Time t approximately the moment trajectory follows. With the help of the dead time behavior and the mo ment trajectory in the prediction horizon can be used Behavior of the vehicle engine depending on a moment of inertia and an angular velocity predict the vehicle engine.
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.Overall, the measures described can a predictive during predictive engine control graced engine speed at the end of the prediction horizon be calculated. With the help of the predicted The engine speed will then be a corrected course of the Speed trajectory calculated. Ultimately you can from this corrected curve, manipulated variables for the Torque of the vehicle engine can be determined. By the procedure shown can be the closing of the Clutch and vehicle acceleration especially be carried out comfortably and quickly.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention result from the rest, in the subclaims mentioned features.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher er läutert. Es zeigen:The invention is in one embodiment example with reference to the accompanying drawings purifies. Show it:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung der Soll größen für ein Motormoment und ein Kupp lungsmoment und Fig. 1 is a flowchart for determining the target sizes for an engine torque and a clutch torque and
Fig. 2 einen Verlauf einer Drehzahl eines Fahr zeugmotors beziehungsweise einer Getriebe eingangswelle während eines Wechsels einer Getriebeübersetzung. Fig. 2 shows a course of a speed of a driving tool engine or a transmission input shaft during a change of a gear ratio.
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).In a drive train with automated units, such as a vehicle engine and a clutch, or even an automatic transmission, it is necessary to control the units in a coordinated manner when changing a transmission ratio. For this purpose, it is usually provided to assign a drive train control to the units, which records and evaluates the operating parameters and operating states of the individual units, and provides appropriate manipulated variables for the actuating means assigned to the units. The object of the present method is to coordinate a setting of a setpoint for an engine torque md m, target or a clutch torque md k, target (torque build-up ).
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. Fig. 1 shows schematically a flow chart for determining the set values md m, intended for a vehicle engine 10 and md k, to a coupling 12. The respective setpoints are then specified at a time t via suitable actuating means to the motor 10 or the clutch 12 .
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. The clutch torque md k, soll is determined as a function of a reference clutch output torque md ka, ref (torque trajectory). According to the exemplary embodiment, the clutch torque md k, should be composed of a control component md k, r and a control component md k, s . The control component md k, r is an output variable of a controller 16 , the input variable of which is a controller deviation from the torque trajectory md ka, ref and a clutch output torque md ka, est estimated by an observer 18 . The control portion md k, s is determined via a computing block (clutch control 20 ).
Die durch den Beobachter 18 geschätzte Ausgabe des Momentes mdka,est kann wie folgt durchgeführt werden:The output of the moment md ka, est estimated by the observer 18 can be carried out as follows:
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.During a change in the gear ratio, a tensile force is interrupted so that there is no torque on a gearbox output shaft. If there is no braking, an almost constant longitudinal vehicle acceleration a l occurs . With the help of the longitudinal acceleration a l, a driving resistance can be determined.
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
First of all, the variable a l is determined by averaging the values for the longitudinal acceleration of the vehicle during the interruption of tractive force (torque transmission to the transmission output shaft μ g = 0). The longitudinal vehicle acceleration can be determined from a measurement signal from an acceleration sensor or else from a time derivative of a transmission output speed n ga . The estimated driving resistance f fw, est is given by
ffw,est = -al,zu . (mfzg + c . Θ),
f fw, est = -a l, too . (m fzg + 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.where vehicle is a vehicle mass and masse is a value for a rotoric moment of inertia of the wheels and shafts up to the gearbox output and the rotating masses of the Gearbox at the gearbox output.
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
The variable f fw, est determined during the interruption of the tractive force is recorded during engagement and is used to estimate the moment md ka, est . First, during the phase of the torque build-up, an estimated tensile force f tens, est according to the calculation rule
fzug,est = ffw,est + al . (mfzg + c . Θ)
f train, est = f fw, est + a l . (m vehicle + c. Θ)
bestimmt. Danach erfolgt eine Bestimmung des ge
schätzten Kupplungs-Ausgangsmoments mdk,est über die
Rechenvorschrift
certainly. The estimated clutch output torque md k, est is then determined using the calculation rule
Dabei ist rdyn ein dynamischer Radhalbmesser und µdiff die Momentenverstärkung des Differential getriebes und µg die Momentenverstärkung des Schalt getriebes.Here, r dyn is a dynamic wheel radius and µ diff is the torque gain of the differential gear and µg the torque gain of the gearbox.
Die Momenttrajektorie mdka,ref wird derart vorgege ben, daß am Ende des Getriebewechsels zu einem Zeit punkt ttarg eine Antriebsleistung pwan,soll erreicht wird.The torque trajectory md ka, ref is specified in such a way that at the end of the gear change at a time t targ a drive power pw is to be achieved.
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. In the upper part of FIG. 1, a sequence for determining the target value md m, intended for the motor 10 is shown schematically. Again, the setpoint is composed of a control part md m, r and a control part md m, s . The control part md m, r is determined from a control deviation of a speed n m, ref (speed trajectory) from an engine speed n m in a controller 24 . By means of a predictive engine control 26 , the control component md m, s can be determined in a manner to be explained in more detail.
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.The speed trajectory n m, ref can be a function of a driver request, a driver type, a difference s id of the translation before and after the change, a driving situation, the target drive power pw , should after the end of the change and a difference n δ , ini Engine speed n m, ini and a gearbox input speed n ge, ini at the start of the change. First of all, a reference duration t ek, ref can be read out from a characteristic map with the input variables driver request, driver type, difference s id , driving situation and target drive power pw.
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:
The speed trajectory n m, ref , a future course of the speed trajectory n m, ref and the moment trajectory md ka, ref, as well as a control history of the vehicle engine 10, flow into the predictive engine control 26 as input variables. In addition, a reference transmission input speed n ge, ref can also be taken into account. This is obtained by multiplying the current transmission output speed n ga by a speed ratio u targ of a desired gear ratio:
nge,ref = nga . utarg.n ge, ref = n ga . u targ .
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.To illustrate the following procedure when determining the predictive engine control 26 , FIG. 2 shows a profile of the speed of the transmission input shaft, the vehicle engine 10 and the speed trajectory n m, ref . At the beginning of the change at a time t 0 , the transmission input shaft and the vehicle engine 10 have very different speeds (points 1 and 5 ), which should have adjusted to one another at the time t targ (point 6 ). Starting from point 1 , the speed trajectory n m, ref is determined and specified as already explained, while the actual speed n m can be measured, for example, using a speed sensor. At a time t there is therefore a difference between the setpoint value of the speed and the actual value thereof (points 2 and 3 ). The adjustment of the actual value of the speed n m to the speed trajectory n m, ref takes place, inter alia, in such a way that a future position of the speed n m must be determined after a time interval T pred . This is an essential part of the predictive engine control 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:
It has proven to be advantageous for the predictive engine control 26 to also incorporate a dead time behavior between the torque request and the torque realization. The following applies:
mdm(t) = mdm,soll(t - Tt),
md m (t) = md m, should (t - T t ),
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. where T t is the effective dead time of the motor 10 when generating the torque. Furthermore, a future course of the moment trajectory md ka, ref flows in in the time interval T pred . Approximately can thereby be assumed that a clutch output torque md ka (t) at time t of the Momenttrajektorie ka md, ref follows.
Mittels der obengenannten Größen läßt sich ein
Verhalten des Fahrzeugmotors 10 im Zeitintervall
Tpred gemäß der Rechenvorschrift
A behavior of the vehicle engine 10 in the time interval T pred according to the calculation rule can be determined by means of the above-mentioned variables
Θm . ωdotm(t) = mdm,soll(t - Tt) - mdka(t)
Θ m . ωdot m (t) = md m, should (t - T t ) - md ka (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
determine, where Θ m is a moment of inertia and ωdot m (t) is an angular velocity of the vehicle engine 10 at time t. This can then be a prediction of the angular velocity ω m of the motor 10 at the time t + T pred on the context
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
determine by means of discrete integration. The result of the latter prediction step is a predicted engine speed n m, p at time t + T pred . Based on the predicted engine speed n m, p , a corrected course of the speed trajectory n m, ref is determined from the time t + T pred to the time t targ . For this purpose, the same calculation rules can be used as for the determination of the trajectory n m, ref valid until then. The new trajectory m m, ref determined in this way has a gradient ωdot m, ps for the angular velocity at the start at the time t + T pred , with the aid of which it then uses a calculation rule
mdm,s = Θm . ωdotm,ps + mdka,ref(t + Tpred)
md m, s = Θ m . ωdot m, ps + md ka, ref (t + T pred )
eine Stellgröße mdm,s für die Stellmittel des Fahr zeugmotors 10 ermittelt wird.a manipulated variable md m, s is determined for the actuating means of the vehicle engine 10 .
Claims (13)
- 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).
- a) the setpoint for the clutch torque (md k, soll ) is determined at a point in time (t) as a function of a reference clutch output torque (md ka, ref ) (torque trajectory) and
- b) the setpoint for the engine torque (md m, soll ) at the time (t) consists of a control component (md m, r ) and a control component (md m, s ), where the control component (md m, r ) consists of a deviation of an engine speed (n m ) from a reference engine speed (n m , ref ) (speed trajectory) at the time (t) and the control component (md m, s ) depending on the speed trajectory (n m, ref ) at the time (t), a future course of the speed trajectory (n m, ref ) and the moment trajectory (md ka, ref ) as well as a previous course of the manipulated variables of the vehicle engine is determined (predictive engine control).
- - 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.
- - First an estimated driving resistance (f fw, est ) according to the calculation rule
f fw, est = a l, too . (m fzg + c. Θ),
is determined, where (m fzg ) a vehicle mass, (a l, zu ) a vehicle longitudinal acceleration, averaged during the phase of the tractive force interruption, and (Θ) a value for a rotor moment of inertia of the wheels and shafts to the transmission output and the rotating Masses of the gearbox at the gearbox output, - - During the torque build-up phase, an estimated tensile force (f tensile , est ) according to the calculation rule
f train, est = f fw, est + a l . (m vehicle + c. Θ)
is determined and - - then the estimated clutch output torque (md k, est ) from the context
can be calculated, where (r dyn ) is a dynamic wheel radius and (µ diff ) the torque gain of the differential gear and (µg) the torque gain of the gearbox.
nge,ref = nga . utarg
bestimmt wird, wobei (nga) eine aktuelle Getriebeaus gangsdrehzahl und (utarg) eine Übersetzung des Ge triebes nach dem Wechsel ist.7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for the predictive engine control a reference gearbox input speed (n ge, ref ) according to the calculation rule
n ge, ref = n ga . u targ
is determined, where (n ga ) is a current transmission output speed and (u targ ) a gear ratio of the transmission after the change.
mdm(t) = mdm,soll(t - Tt),
wobei (Tt) eine Totzeit des Fahrzeugmotors ist. 8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for predictive engine control a dead time behavior is taken into account when requesting a torque and applies to the moment (md m (t)) transmitted at the time (t):
md m (t) = md m, should (t - T t ),
where (T t ) is a dead time of the vehicle engine.
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.10. The method according to claims 8 and 9, characterized in that for predictive engine control a behavior of the vehicle engine in the time interval (T pred ) according to the calculation rule
Θ m . ωdot m (t) = md m, should (t - T t ) - md ka (t)
is determined, where (Θ m ) is a moment of inertia and (ωdot m (t)) is a time derivative of the angular velocity of the vehicle engine at time (t).
gegeben ist.11. The method according to claim 10, characterized in that an angular velocity (ω m (t + T pred )) at the time (t + T pred ) according to the calculation rule
given is.
mdm,s = Θm . ωdotm,ps + mdka,ref(t + Tpred)
bestimmt wird.13. The method according to claim 12, characterized in that a manipulated variable (md m, s ) for the torque of the vehicle engine according to the calculation rule
md m, s = Θ m . ωdot m, ps + md ka, ref (t + T pred )
is determined.
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