DE102006005557A1

DE102006005557A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Absicherung einer koordinierten Drehmomentsteuerung

Info

Publication number: DE102006005557A1
Application number: DE102006005557A
Authority: DE
Inventors: John F. Campbellcroft Larsen; Gene Cobourg Dimarco; Timothy J. Brighton Hartrey; Tom C. Behtany Ender
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: CN100421983C; CN1817677A; US7254472B2; US20060178797A1; DE102006005557B4

Abstract

Ein Verfahren zum Verhindern eines unerwünschten Fahrzeugverhaltens in einem Fahrzeugdrehmomentsteuerungssystem, das umfasst, dass ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Antriebsanlagenprofils, einer Gaspedalposition und/oder eines Fahrtregelsignals bestimmt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Ist-Achsdrehmoment einer Antriebsanlage auf der Basis eines maximalen Drehmoments der Antriebsanlage, einer Drosselposition und von Antriebsstrangineffizienzen abgeschätzt wird und auf der Basis eines Radradius und eines Fahrwiderstandes das erwartete Achsdrehmoment in eine erwartete Beschleunigung und das Ist-Achsdrehmoment in eine Ist-Beschleunigung umgewandelt werden. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage geregelt wird, wenn eine Änderungsrate einer Differenz zwischen der erwarteten Beschleunigung und der abgeschätzten Ist-Beschleunigung größer als ein erster Schwellenwert ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugsteuerungssysteme und betrifft insbesondere die Regelung von Drehmoment durch eine koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fahrzeughersteller produzieren einen Bereich von Fahrzeugantriebsanlagen, die Verbrennungsmotoren, elektrische Maschinen, die durch Brennstoffzellen und/oder elektrische Zellen beaufschlagt werden, umfassen, sowie Hybridfahrzeuge, die mehrere Antriebsanlagen aufweisen. Fahrzeughersteller produzieren auch einen Bereich von Antriebssträngen, die von einer oder mehreren Antriebsanlagen angetrieben werden.
Antriebsanlagen und die Antriebsstränge sind mit Steuermodulen ausgestattet, die das Fahrzeug auf der Grundlage eines Arrays von Eingängen steuern. Eine traditionelle Steuerung ist fahrzeugspezifisch und beruht auf der Anordnung der Antriebsanlage und des Antriebsstrangs. Die Anpassung der Steuerung an alternative Antriebsanlagen und Antriebsstränge erfordert zusätzliche fahrzeugsspezifische Module. Infolgedessen halten die Fahrzeughersteller eine Vielzahl von Steuermodulen für eine Vielfalt von Fahrzeugmodellen und für die verschiedenen Anordnungen der Antriebsanlage und des Antriebsstrangs, die in dem Fahrzeug zu finden sind, auf Lager.
Darüber hinaus regelt eine traditionelle Steuerung das Drehmoment mit fahrzeugspezifischen Rückkopplungsschleifen zwischen einer Drosselklappe, einem Luftmassendurchsatzsensor und einer Motordrehzahl. Die Vielfalt von fahrzeugspezifischen Steuermodulen und die Integration von unterschiedlichen Anordnungen von Antriebsanlagen und Antriebssträngen bringt zunehmende Kosten und Komplexität mit sich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Verfahren zum Verhindern eines unerwünschten Fahrzeugverhaltens in einem Fahrzeugdrehmomentsteuerungssystem, das umfasst, dass ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Antriebsanlagenprofils, einer Gaspedalposition und/oder eines Fahrtregelsignals bestimmt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass ein Ist-Achsdrehmoment einer Antriebsanlage auf der Basis eines maximalen Antriebsanlagendrehmoments, einer Drosselposition und von Antriebsstrangineffizienzen abgeschätzt wird und auf der Basis des Radradius oder eines Fahrwiderstandes das abgeschätzte Achsdrehmoment in eine erwartete Beschleunigung und das Ist-Achsdrehmoment in eine Ist-Beschleunigung umgewandelt wird. Das Verfahren umfasst darüber hinaus, dass ein Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage geregelt wird, wenn eine Änderungsrate einer Differenz zwischen einer erwarteten Beschleunigung und einer abgeschätzten Ist-Beschleunigung größer als ein erster Schwellenwert ist.
Gemäß einem Merkmal umfasst das Verfahren, dass das Ist-Achsdrehmoment mit einem Leerlaufbereich verglichen wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren, dass das Ausgangsdrehmoment geregelt wird, wenn das Ist-Achsdrehmoment während einer ersten Zeitdauer, nachdem das Fahrzeugsteuerungssystem eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert, nicht innerhalb des Leerlaufbereiches liegt.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren, dass eine Leerlaufdrehmomentanforderung aus der Gaspedalposition oder dem Fahrtregelsignal detektiert wird.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehend angegebenen ausführlichen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die ausführliche Beschreibung und die besonderen Beispiele, obgleich sie die bevorzugte Ausführungsform angeben, lediglich zu Darstellungszwecken dienen und den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden werden, in denen:
1 ein schematisches Schaubild ist, das ein Fahrzeug darstellt, das einen Controller umfasst, der gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
2 ein Flussdiagramm ist, dass eine beispielhafte koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
3 eine beispielhafte schematische Darstellung von Modulen ist, die die koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung der vorliegenden Erfindung ausführen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist lediglich beispielhafter Natur und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Nutzungen in keinster Weise einschränken. So wie er hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck Modul, Teilmodul, Controller und/oder Vorrichtung auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (geteilt, dediziert oder eine Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführt, einen kombinatorischen logischen Schaltkreis oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Darüber hinaus können Fahrzeug-Controller mit verschiedenen Fahrzeugsystemen unter Verwendung digitaler oder analoger Eingänge und Ausgänge und/oder eines Kraftfahrzeugkommunikationsnetzes kommunizieren, das die folgenden üblicherweise verwendeten Fahrzeugkommunikationsnetzstandards umfasst: CAN, SAE, J 1850 und GMLAN, aber nicht darauf beschränkt ist.

Die vorliegende Erfindung kann derart ausgestaltet sein, dass sie in einem koordinierten Drehmomentsteuerungssystem von verschiedenen Fahrzeugen integriert ist und/oder auf diesem beruht, wobei ein mechanisches Gestänge zwischen einem Gaspedal und einer Motordrossel ersetzt worden ist. Ein beispielhaftes koordiniertes Drehmomentsteuerungssystem ist in der gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer US 2004/00344460 mit dem Titel Powertrain Control System, die am 13. August 2002 eingereicht wurde und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist, offenbart.

Nach 1 umfasst ein Fahrzeug 10 ein Motorsystem 12, angetriebene Räder 14 und optional angetriebene Räder 16. Das Motorsystem 12 erzeugt ein Ausgangsdrehmoment, um die angetriebenen Räder 14 anzutreiben. Das Motorsystem 12 umfasst einen Verbrennungsmotor 18a und eine elektrische Maschine 18b, die in einer Hybridanordnung integriert sind, um einen Antriebsstrang 20 anzutreiben. Es ist festzustellen, dass das Motorsystem 12 mit einer Vielfalt von Antriebsanlagen 18a, 18b und Antriebssträngen 20 ausgestaltet sein kann, wie etwa mit einer Brennstoffzelle und/oder batteriebeaufschlagten elektrischen Maschinen, Verbrennungsmotoren, wie etwa Diesel, Biomasse, Benzin und Erdgas verbrauchende Motoren und Hybridkombinationen davon, aber nicht darauf beschränkt ist. Der Antriebsstrang 20 kann derart ausgestaltet sein, dass er eine oder mehrere der Antriebsanlagen 18a, 18b mit den angetriebenen Rädern 14 und/oder den optional angetriebenen Rädern 16 verbindet.

Der Verbrennungsmotor 18a umfasst einen Einlasskrümmer 22 und eine Drossel 24. Eine Luftströmung in den Einlasskrümmer 22 wird durch die Drossel 24 geregelt. Die Luft wird in Zylinder (nicht gezeigt) des Verbrennungsmotors 18a verteilt. Luft wird mit Kraftstoff gemischt und in den Zylindern verbrannt, um ein Ausgangsdrehmoment von dem Verbrennungsmotor 18a zu erzeugen. Die elektrische Maschine 18b umfasst eine elektrische Drossel 26 und eine elektrische Leistungsquelle 28, wie Batterien oder eine Brennstoffzelle. Die elektrische Drossel 26 regelt den Strom, der zu der elektrischen Maschine 18b gesendet wird, wodurch ein Ausgangsdrehmoment der elektrischen Maschine 18b gesteuert wird. Es ist festzustellen, dass zusätzliche Motoren und/oder elektrische Maschinen in dem Fahrzeug 10 ebenso wie eine Anordnung mit einem einzigen Motor und/oder einer einzigen elektrischen Maschine verwendet werden können.

Ein Controller 30 steuert den Gesamtbetrieb des Fahrzeugs 10 und beruht auf verschiedenen Fahrzeugbetriebsparametern 32 und Bedienereingängen 34. Während ein einziger Controller 30 gezeigt ist, können ein oder mehrere Controller eingesetzt werden. Darüber hinaus kann der Controller 30 verschiedene Teilmodule umfassen. Die Fahrzeugbetriebsparameter 32 können Umgebungsanzeigen, wie etwa Feuchtigkeit, Temperatur oder Luftdruck, umfassen. Die Fahrzeugbetriebsparameter 32 können auch ein Antriebsanlagenprofil und einen Antriebsanlagenstatus umfassen, der beispielsweise ein Signal eines kalten Motors oder von Fehlern eines Controllers angibt. Das Antriebsanlagenprofil kann Nachschlagedaten umfassen, die beispielsweise ein maximales Ausgangsbremsmoment und ein Ausgangsdrehmoment auf der Basis einer Zündzeitpunktverzögerung und Effekten der Umgebungsanzeigen angeben. Die Bedienereingänge 34 können ein Gaspedal 36, ein Bremspedal 38, ein Fahrtregelsystem 40 und weitere Steuerungen umfassen, die beispielsweise eine zusätzliche Zugänglichkeit für behinderte Fahrer bereitstellen. Ein Telematiksystem 42, wie etwa OnStar^®, kann auch einen Eingang in den Controller 30 und einen Ausgang von dem Controller bereitstellen.

Das Gaspedal 36 ist zwischen zahlreichen Positionen bewegbar, die von einem Gaspedalpositionssensor 44 erfasst werden. Im Allgemeinen wird das Gaspedal 36 positioniert, um die Ausgangsleistung des Motorsystems 12 zu regeln. Das Gaspedal 38 ist ähnlich zwischen zahlreichen Positionen bewegbar, die von einem Bremspedalpositionssensor 46 detektiert werden. Im Allgemeinen wird das Bremspedal 38 positioniert, um eine Bremsanlage 48 zu regeln, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 ver mindert. Die Bremsanlage 48 bringt mehrere Bremskomponenten 50, wie etwa Sättel, in Eingriff, um Bremsscheiben (nicht gezeigt), die an den Rädern 14, 16 angebracht sind, zu klemmen. Das Fahrtregelsystem 40 kann wahlweise in Eingriff gebracht werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 durch verschiedene Fachleuten bekannte Steuerungssysteme zu steuern.

Der Gaspedalpositionssensor 44 erzeugt ein Gaspedalpositionssignal 52, das an den Controller 30 übermittelt wird. Ähnlich erzeugt der Bremspedalpositionssensor 46 ein Bremspedalpositionssignal 54, das ebenfalls an den Controller 30 übermittelt wird. Der Controller 30 erzeugt ein Drosselsteuerungssignal 56, das zu einem oder mehreren Drosselstellgliedern 58 gesendet wird. Ein Verbrennungsmotor-Drosselstellglied 58a regelt die Drossel 24, und ein elektrisches Drosselstellglied 58b regelt die Drossel der elektrischen Maschine 26. Ein Motordrehzahlsensor 60a und ein Drehzahlsensor für die elektrische Maschine 60b erzeugen Drehzahlsignale für den Verbrennungsmotor 18a bzw. die elektrische Maschine 18b, die an den Controller 30 übermittelt werden. Raddrehzahlsensoren 62 erzeugen Raddrehzahlsignale, und ein Antriebsstrangdrehzahlsensor 64 erzeugt ein Antriebsstrangdrehzahlsignal, die beide an den Controller 30 übermittelt werden. Der Controller 30 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Raddrehzahlsignale. Zusätzlich berechnet der Controller 30 einen Radschlupf als die Differenz zwischen der Raddrehzahl der angetriebenen Räder 14 und der Raddrehzahl der optional angetriebenen Räder 16.

Wie es nachstehend ausführlicher beschrieben wird, wird das Motorsystem 12 von dem Controller 30 gesteuert und als ein Drehmoment- oder Leistungserzeugungs-Stellantrieb modelliert, der Drehmoment oder Leistung liefern kann, um das Fahrzeug 10 anzutreiben. Darüber hinaus steuert der Controller 30 das Motorsystem 12 als einen Drehmoment- oder Leistungs-Stellantrieb, der in Übereinstimmung mit einem Antriebsstrang 20 arbeitet, der als Übersetzungs-Stellantrieb arbeitet, um das Drehmoment oder die Leistung auf der Basis von Antriebsstrangineffizienzen zu modifizieren. Als solche ist die Architektur des Controllers 30 nicht spezifisch für die Komponenten der Antriebsanlage oder des Antriebsstrangs. Als solcher kann der Controller 30 derart ausgebildet sein, dass die Antriebsanlagenprofile, das maximale Bremsmoment der Antriebsanlage sowie Radanordnung auf der Basis von Fahrwiderstand und Aerodynamik umfasst.

Die koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung beruht auf bestimmten Zustandsvariablen, die das Leistungsvermögen des Fahrzeugs 10, einer oder mehreren Antriebsanlagen 18 und des Antriebsstrangs 20 definieren. Die Zustandsvariablen umfassen Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung, Ruckeln und/oder Leistung, sind aber nicht darauf beschränkt, welche alle als Eingänge in den Controller 30 dienen und die in den Betriebsparametern 32 enthalten sein können. Darüber hinaus umfasst der Controller 30 Antriebsanlagenprofile, die Abschätzungen der Zustandsvariablen bei bestimmten Antriebsanlagendrehzahlen und während verschiedener Bedingungen liefern. Ruckeln kann auch beispielsweise Motordrehzahlfehlanpassung und nachfolgende Motorbelastung umfassen, wenn sich bei einem automatischen Stufenschaltgetriebe Gänge ändern. Diese Motorbelastung wird an die Fahrzeuginsassen übermittelt. Eine weitere Erläuterung der Zustandsvariablen und der Vorhersage und Abschätzung von diesen ist in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patent Nr. 5,855,533 mit dem Titel Automotive Powertrain Control, das am 05. Januar 1999 erteilt wurde und dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig miteingeschlossen ist, offenbart.

Die Zustandsvariablen sind von den einzelnen Komponenten, die dazu verwendet werden, Drehmoment zu erzeugen, wie etwa Zündzeitpunkt, Luftmasse, Kraftstoffmasse, Motorabgasrecycling, Kupplungsdruck und/oder andere ähnliche Variablen, die dem Fachmann bekannt sind, unabhängig. Indem die Zustandsvariablen abgeschätzt und vorhergesagt werden und verschiedene Betriebsparameter 32 detektiert werden, kann die Absicherungssteuerung ein Ist-Ausgangsdrehmoment abschätzen. Darüber hinaus kann die Absicherungssteuerung ein erwartetes Ausgangsdrehmoment vorhersagen und somit bestimmen. Die Absicherungssteuerung ist in der Lage, das Ausgangsdrehmoment der Antriebsanlage zu regeln, indem das Ausgangsdrehmoment abgeschätzt und bestimmt wird. Diese Art von Steuerung liefert das gewünschte Leistungsvermögen im Hinblick auf Ansprechbahnformen der Zustandsvariablen, Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Emissionen zusammen mit einem Schutz vor unbeabsichtigter Fahrzeugbeschleunigung und falschem Ansprechen auf Leerlaufdrehmomentanforderungen.

Nach 2 verhindert die koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung unerwünschtes Fahrzeugverhalten, indem eine Leerlaufdrehmomentanforderung und übermäßige und/oder unbeabsichtigte Änderungsraten der Fahrzeugbeschleunigung detektiert und auf diese reagiert wird. Bei Schritt 102 prüft die Steuerung die Daten, um deren Korrektheit zur Verwendung bei nachfolgenden Prozessen sicherzustellen. Die Daten umfassen die Fahrerhistorie, Fahrereigenschaften und -merkmale, sowie andere Betriebsparameter. Es ist festzustellen, dass die bei Schritt 102 geprüften Daten von den besonderen Anordnungen des Fahrzeugs, des Motorsystems 12 und des Controllers 30 abhängen. Bei Schritt 102 kann die Steuerung auch Daten filtern oder glätten, wie es notwendig ist.

Bei Schritt 104 bestimmt die Steuerung eine Fahrerdrehmomentanforderung auf der Basis von Daten von Betriebsparametern 32 und dem Bedienereingang 34. Die Fahrerdrehmomentanforderung kann einen Fahrerbefehl oder einen Fahrtregelbefehl umfassen. Bei Schritt 106 bestimmt die Steuerung ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis der Fahrerdrehmomentanforderung und einer Bestimmung der Fähigkeit von einer oder mehreren der Antriebsanlagen 18 und dem Antriebsstrang 20 auf der Basis des Antriebsstrangprofils und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu antworten. Die Steuerung beruht auch auf einer Gaspedalposition oder einem Fahrtregelsignal. Ein beispielhaftes System, das ein erwartetes Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage und eines Antriebsstrangs bestimmt, ist ausführlicher in der gemeinschaftlich übertragenen US Patentanmeldung Nummer US 2004/00344460 mit dem Titel Powertrain Control System, das bereits durch Bezugnahme miteingeschlossen wurde, diskutiert.

Bei Schritt 108 schätzt die Steuerung ein Ist-Achsdrehmoment auf der Basis von Motorineffizienzen, einem maximalen Drehmoment der Antriebsanlage und einer Motordrehzahl ab. Die Abschätzung des Ausgangsdrehmoments von der Antriebsanlage beruht auf der Motordrehzahl, den Umgebungsanzeigen und einem Grad an Zündzeitpunktverzögerung. In dem Fall, dass eine der Antriebsanlagen ein Verbrennungsmotor ist, umfassen die Ineffizienzen Verluste aufgrund von Trägheit, Reibung, Nebenaggregaten und Pumpen wegen peripherer Bauteile des Verbrennungsmotors, sind aber nicht darauf beschränkt. In dem Fall, dass eine der Antriebsanlagen ein Elektromotor ist, kann die Motordrehzahl als Stromzug definiert werden, der proportional zu einem Ausgangsdrehmoment ist.

Bei Schritt 110 bestimmt die Steuerung, ob andere Antriebsanlagen in dem Motorsystem 12 enthalten sind. Wenn andere Antriebsanlagen in dem Motorsystem 12 enthalten sind, fährt die Steuerung mit Schritt 112 fort. Wenn keine anderen Antriebsanlagen enthalten sind, fährt die Steuerung mit Schritt 114 fort. Bei Schritt 112 wird das Ist-Achsdrehmoment bestimmt, indem die zusätzlichen Antriebsanlagen berücksichtigt werden. In dem Fall, dass eine der Antriebsanlagen eine elektrische Maschine ist, umfassen beispielhafte Ineffizienzen Verluste aufgrund von Trägheit, Reibung und Nebenaggregaten wegen peripherer Komponenten der elektrischen Maschine. Bei Schritt 114 bestimmt die Steuerung ein abgeschätztes Ist-Achsdrehmoment, indem Verluste aufgrund von Getriebeineffizienzen von dem abgeschätzten Ausgangsdrehmoment von jeder Antriebsanlage, wie es bei den Schritten 108 und 112 bestimmt wurden, subtrahiert werden. Getriebeineffizienzen umfassen Ineffizienzen in einem Drehmomentwandler, einer Getriebepumpe und anderen Antriebsstrangkomponenten, sind aber nicht darauf beschränkt.

Bei Schritt 116 bestimmt die Steuerung eine erwartete Fahrzeugbeschleunigung, indem das erwartete Achsdrehmoment in eine Brutto-Fahrzeugvortriebskraft umgewandelt wird. Diese Umwandlung beruht auf einem Rad- oder Rollradius der Reifen und anderen Fahrzeugparametern. Die Brutto-Fahrzeugsvortriebskraft wird in eine Netto-Fahrzeugvortriebskraft umgewandelt, indem ein berechneter Fahrwiderstand von der Brutto-Fahrzeugvortriebskraft subtrahiert wird. Der berechnete Fahrwiderstand umfasst Fahrzeugrollwiderstandsverluste und Luftwiderstand. Die Brutto-Fahrzeugvortriebslast wird in eine erwartete Beschleunigung umgewandelt, indem das zweite Newtonsche Gesetz (F = ma) auf der Basis der bekannten Masse und Kraft verwendet wird. Bei Schritt 118 schätzt die Steuerung die Beschleunigung ab, indem das abgeschätzte Ist-Achsdrehmoment in eine Brutto-Fahrzeugvortriebskraft umgewandelt wird, ähnlich wie die von Schritt 116. Die Brutto-Fahrzeugvortriebskraft wird in eine Netto-Fahrzeugvortriebskraft umgewandelt, indem ein berechneter Fahrwiderstand von der Brutto-Fahrzeugvortriebskraft subtrahiert wird. Die Brutto-Fahrzeugvortriebskraft wird in eine Ist-Beschleunigung umgewandelt, indem das zweite Newtonsche Gesetz (F = ma) auf der Basis der bekannten Masse und Kraft verwendet wird.

Bei Schritt 120 bestimmt die Steuerung eine maximale Beschleunigung auf der Basis der Motordrehzahl, des Antriebsanlagenprofils und der anderen Betriebsparameter 32. Die Bestimmung der maximalen Beschleunigung kann als eine Grenze für andere Berechnungen dienen, so dass, wenn eine erwartete oder abgeschätzte Ist-Beschleunigung größer als die maximale Beschleunigung ist, die Steuerung auf die maximale Beschleunigung zurückgreift. Bei Schritt 122 bestimmt die Steuerung eine Beschleunigungsfehler-Änderungsrate auf der Basis der Änderung der Differenz zwischen der abgeschätzten Ist-Beschleunigung der erwarteten Beschleunigung. Die Beschleunigungsfehler-Änderungsrate wird mit einem vorbestimmten kalibrierten Schwellenwert verglichen, der in dem Controller 30 gespeichert ist. Wenn bei Schritt 124 die Beschleunigungsfehler-Änderungsrate den Schwellenwert übersteigt, so dass eine unbeabsichtigte Beschleunigung vorhanden ist, fährt die Steuerung mit Schritt 126 fort. Wenn die Beschleunigungsfehler-Änderungsrate die Schwellenwert-Änderungskonstante nicht übersteigt, fährt die Steuerung mit Schritt 128 fort, da keine unbeabsichtigte Beschleunigung detektiert worden ist.

Bei Schritt 126 setzt die Steuerung ein Flag, um anzuzeigen, dass die Änderungsrate des Beschleunigungsfehlers zu hoch ist. Bei Schritt 128 bestimmt die Steuerung, ob das abgeschätzte Ist-Achsdrehmoment innerhalb eines Leerlaufbereiches liegt. Wenn das Achsdrehmoment innerhalb des Leerlaufbereiches liegt, fährt die Steuerung mit Schritt 130 fort. Wenn das Achsdrehmoment nicht innerhalb des Leerlaufbereiches liegt, fährt die Steuerung mit Schritt 132 fort. Die Steuerung setzt in Schritt 130 ein Flag, um anzuzeigen, dass das abgeschätzte Ist-Achsdrehmoment inner halb des vorbestimmten Leerlaufbereiches liegt. Bei Schritt 132 bestimmt die Steuerung, ob es eine Leerlaufdrehmomentanforderung gibt. Diese Bestimmung beruht neben anderen Dingen auf der Position des Gaspedals 36, des Bremspedals 38, anderen Bedienereingängen 34, wie etwa der Fahrtregelung 40, den Betriebsparametern 32 und einem Eingang von dem Telematiksystem 42. Wenn es die Leerlaufdrehmomentanforderungen gibt, fährt die Steuerung mit Schritt 134 fort. Wenn es keine Anforderung für ein Leerlaufdrehmoment gibt, fährt die Steuerung mit Schritt 136 fort.

Bei Schritt 134 setzt die Steuerung ein Flag, das angibt, dass die Leerlaufdrehmomentanforderung vorhanden ist. Bei Schritt 136 bestimmt die Steuerung, ob es ein unangemessenes Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung gegeben hat. Wenn das Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung nicht angemessen ist, fährt die Steuerung mit Schritt 138 fort. Wenn das Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung angemessen ist, fährt die Steuerung mit Schritt 140 fort. Das Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung wird als angemessen angesehen, wenn beispielsweise zunächst ein Flag Leerlaufdrehmoment angefordert detektiert wird und anschließend ein Flag Ist-Achsdrehmoment innerhalb Leerlaufbereich innerhalb einer ersten Zeitkonstante, die fahrzeugspezifisch ist, detektiert wird. Das Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung wird als unangemessen angesehen, wenn zunächst beispielsweise das Flag Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert wird und anschließend das Flag Achsdrehmoment innerhalb der Leerlaufbereich innerhalb der ersten Zeitkonstante nicht detektiert wird.

Bei Schritt 138 setzt die Steuerung ein Flag, das angibt, dass es ein unangemessenes Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung angibt. Bei Schritt 140 bestimmt die Steuerung, ob eine Abhilfemaßnahme erforderlich ist, auf der Basis davon, ob die Flags in den Schritten r oder 138 gesetzt worden sind. Die Flags 126 oder 138 würden jeweils eine unbeabsichtigte Änderung der Beschleunigung bzw. ein unangemessenes Ansprechen auf eine Leerlaufdrehmomentanforderung angeben. Wenn eine oder beide Flags gesetzt worden sind, fährt die Steuerung mit 142 fort. Wenn kein Flag gesetzt worden ist, endet die Steuerung. Bei Schritt 142 leitet die Steuerung eine Abhilfemaßnahme ein und endet. Eine Abhilfemaßnahme umfasst eine Regelung des Achsdrehmomentes oder eine Aktivierung der Bremsanlage 42, um unbeabsichtigte Änderungen der Beschleunigung und unangemessenes Ansprechen auf die Leerlaufdrehmomentanforderung zu kompensieren, ist aber nicht darauf beschränkt.

In 3 stellt ein Blockdiagramm beispielhafte Module dar, die die koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung der vorliegenden Erfindung ausführen. Die Module umfassen ein Modul zum Absichern von Eingangsdaten 202, das mit einem Modul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 204 und einem Modul zum Abschätzen eines Ist-Achsdrehmoments 206 kommuniziert. Das Modul zum Absichern von Eingangsdaten 202 kommuniziert mit einem Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 und einem Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210. Sowohl das Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 als auch das Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210 kommunizieren mit einem Modul für Abhilfemaßnahmen 112.

Das Modul zum Absichern von Eingangsdaten 202 empfängt die Daten, die von der koordinierten Drehmomentabsicherungssteuerung der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden. Das Modul zum Absichern 202 ist derart konfiguriert, dass es die Korrektheit aller Daten, die von der unterstromigen Verarbeitung verwendet werden, sicherstellt. Das Modul zum Absichern 202 stellt auch jede zusätzliche Signalaufbereitung bereit. Auf diese Weise ist die Ausgabe des Moduls zum Absichern 202 ein abgesicherter Datensatz 214, der zur Verwendung von dem Modul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 204, dem Modul zum Abschätzen eines Ist-Achsdrehmoments 206, dem Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 und dem Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210 geeignet skaliert oder geglättet ist. Das Modul zum Absichern von Eingangsdaten 202 fragt andere Module ab, um Informationen zu beschaffen, die Fahrbedingungen, Fahrerhistorie und die Betriebsparameter 32 umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Es ist festzustellen, dass die verfügbaren Informationen von den besonderen Anordnungen des Fahrzeugs 10 abhängen.

Das Modul zum Bestimmen eines erwartetes Fahrzeugachsdrehmoments 204 berechnet das erwartete Achsdrehmoment, von dem erwartet wird, dass es auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Antriebsanlagenprofils, einer Gaspedalposition und eines Fahrtregelsignals geliefert wird. Das Modul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 204 umfasst ein Teilmodul zum Bestimmen einer Fahrerdrehmomentanforderung 216 und ein Teilmodul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 218. Das Teilmodul zum Bestimmen einer Fahrerdrehmomentanforderung 216 bestimmt das Achsdrehmoment, das von dem Fahrer erwünscht ist, auf der Basis von Daten von den Betriebsparametern 32 und den verschiedenen Bedienereingängen 34. Die Gaspedalposition und Kommunikation von dem Fahrtregelsystem 40 werden arbitriert. Ein Arbitrieren umfasst beispielsweise das Wählen eines Fahrerbefehls über eine Fahrtregelungsanforderung, wenn der Fahrer wünscht, die Fahrtregelung zu übergehen. Eine Variable für ein angefordertes Ausgangsdrehmoment 220 wird von dem Modul zum Bestimmen einer Fahrerdrehmomentanforderung 216 übermittelt und an das Teilmodul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 218 gesendet.

Das Teilmodul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 218 bestimmt eine Variable für ein erwartetes Ansprechen eines Achsdrehmoments 222 des Fahrzeugs 10. Die Variable für ein erwartetes Ansprechen eines Achsdrehmoments 222 beruht auf der Variablen für ein angefordertes Achsausgangsdrehmoment 220 und das Antriebsanlagenprofil, das die Fähigkeit des Antriebsstrangs und des Triebstrangs umfasst, auf Änderungen von Drehmomentanforderungen anzusprechen. Das Teilmodul zum Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmoments 218 übermittelt die Variable für ein erwartetes Ansprechen eines Achsdrehmoments 222 an das Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 und das Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210. Ein beispielhaftes System, das ein Ausgangsdrehmoment auf der Basis von Antriebsanlagen- und Antriebsstrangfähigkeiten vorhersagt, ist ausführlicher in der gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patentanmeldung Nr. US 2004/00344460 mit dem Titel Powertrain Control System, die bereits hierin miteingeschlossen wurde, besprochen.

Das Modul zum Abschätzen eines Achsdrehmoments 206 umfasst ein Teilmodul zum Abschätzen eines Antriebsanlagendrehmoments 224, ein Teilmodul zum Abschätzen eines zusätzlichen Antriebsanlagendrehmoments 226 und ein Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228. Das Teilmodul zum Abschätzen eines Antriebsanlagendrehmoments 224 berechnet eine Variable für ein Antriebsanlagendrehmoment 230, indem Trägheits-, Reibungs-, Nebenaggregat- und Pumplasten von einem angegebenen Motordrehmoment subtrahiert werden, um Verluste von verschiedenen Antriebsstrang- und Antriebsanlagenkomponenten zu berücksichtigen. Die Variable für ein Antriebsanlagendrehmoment 230 wird von dem Teilmodul zum Abschätzen eines Antriebsanlagendrehmoments 224 an das Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228 übermittelt.

Es ist eine Modularität für Fahrzeuge vorgesehen, die mit zusätzlichen und/oder alternativen Drehmomenterzeugungsquellen ausgestattet sind, wie etwa einem Elektromotor oder hybriden Kombinationen, die aber nicht darauf beschränkt sind. Das Teilmodul zum Abschätzen eines zusätzlichen Antriebsanlagendrehmoments 226 kann beispielsweise wie erforderlich hinzugefügt werden, um die Drehmomenteingänge von allen Drehmomenterzeugungsquellen zu modulieren, insbesondere in einer Anordnung mit mehreren Antriebsanlagen. Das Teilmodul zum Abschätzen eines Antriebsanlagendrehmoments 226 berechnet eine Variable für ein zusätzliches Antriebsanlagendrehmoment 232, die an das Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228 übermittelt wird.

Es ist festzustellen, dass ein oder mehrere Teilmodule zum Abschätzen eines zusätzlichen Antriebsanlagendrehmoments 226 eingesetzt werden können, um eine Abschätzung des Ist-Achsdrehmoments aus den verschiedenen Anordnungen des Motorsystems 12 bereitzustellen. Es ist darüber hinaus festzustellen, dass zusätzliche Antriebsanlagen Verbrennungsmotoren, Hybridanordnungen, elektrische Maschinen, Brennstoffzellenanordnungen und Kombinationen davon enthalten können, aber nicht darauf beschränkt sind. Daher können den zusätzlichen Antriebsanlagen Teilmodule zum Bestimmen eines zusätzlichen Drehmoments zugeordnet werden. Diese Modularität ermöglicht es, dass die Absicherung der koordinierten Drehmomentsteuerung mit Fahrzeugen verwendet werden kann, die unterschiedliche Antriebsanlagen- und Antriebsstranganordnungen aufweisen, ungeachtet der internen Komponenten jeder Anordnung. Die Variable für ein Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage 230 und eine oder mehrere Variablen für ein Ausgangsdrehmoment einer zu sätzlichen Antriebsanlage 232 werden an das Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228 übermittelt.

Das Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228 empfängt die Variablen für ein Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage 230 und 232 (von einem oder mehreren der Module zum Bestimmen eines Antriebsanlagendrehmoments 224 und 226) und berechnet eine Variable für eine Ist-Achsdrehmomentabschätzung 234. Die Variable für eine Achsdrehmomentabschätzung 234 wird berechnet, indem Verluste und Getriebeeffizienzen des Drehmomentwandlers, des Getriebes und anderer geeigneter Antriebsstrangkomponenten berechnet werden. Das Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228 übermittelt die Variable für ein abgeschätztes Ist-Achsdrehmoment 234 an das Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 und das Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210.

Das Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 detektiert übermäßige und/oder unbeabsichtigte Änderungen der Fahrzeugbeschleunigung. Das Modul für eine unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung 208 umfasst ein Teilmodul zum Bestimmen einer erwarteten Beschleunigung 236, ein Teilmodul zum Bestimmen einer maximalen Beschleunigung 238, ein Teilmodul zum Abschätzen einer Beschleunigung 240, ein Teilmodul zum Berechnen eines Beschleunigungsänderungsfehlers 242 und ein Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine unbeabsichtigte Beschleunigung 244.

Das Teilmodul zum Bestimmen einer erwarteten Beschleunigung 236 empfängt die Variable für ein erwartetes Achsdrehmoment 222 von dem Modul zum Bestimmen eines erwartetes Fahrzeugachsdrehmoments 204 und berechnet eine Variable für eine Beschleunigung 246. Die Variable für eine erwartete Beschleunigung 246 wird berechnet, indem die Variable für ein erwartetes Achsdrehmoment 222 in eine Brutto-Fahrzeugvortriebskraft umgewandelt wird, was neben anderen Dingen den Rollradius der Reifen berücksichtigt. Die Brutto-Fahrzeugvortriebskraft wird dann in eine Netto-Fahrzeugvortriebskraft umgewandelt, indem ein berechneter Fahrwiderstand von der Brutto-Fahrzeugvortriebskraft subtrahiert wird, was Fahrzeugrollwiderstandsverluste und Luftwiderstand neben anderen in der Technik bekannten Fahrzeugverlusten berücksichtigt. Die Variable für eine erwartete Beschleunigung 246 wird darüber hinaus unter Verwendung des zweiten Newtonschen Gesetzes (F = ma) bestimmt, da die Masse und Kraft bekannt sind. Das Teilmodul zum Bestimmen einer erwarteten Beschleunigung 236 übermittelt die Variable für eine erwartete Beschleunigung 246 an das Teilmodul zum Berechnen eines Beschleunigungsänderungsfehlers 242.

Das Teilmodul zum Bestimmen einer maximalen Beschleunigung 238 berechnet eine Variable für eine maximale Beschleunigung 248 auf der Basis des Antriebsanlagenprofils, der Motordrehzahl und der Betriebsparameter 32. Das Teilmodul zum Bestimmen einer maximalen Beschleunigung 238 übermittelt die Variable für eine maximale Beschleunigung 248 an das Teilmodul zum Berechnen eines Beschleunigungsänderungsfehlers 242.

Das Teilmodul zum Abschätzen einer Beschleunigung 240 wandelt die Variable für ein abgeschätztes Achsdrehmoment 234 von dem Teilmodul zum Kompensieren eines Antriebsstrangs 228 in eine abgeschätzte Ist-Beschleunigung um, indem ein ähnliches Verfahren verwendet wird, das für das Teilmodul zum Bestimmen einer erwarteten Beschleunigung 236 verwendet wird. Das Teilmodul zum Abschätzen einer Ist-Beschleunigung 240 sendet eine Variable für eine Beschleunigungsabschätzung 250 an das Teilmodul zum Berechnen eines Beschleunigungsänderungsfehlers 242.

Das Teilmodul zum Berechnen eines Beschleunigungsänderungsfehlers 242 bestimmt den Beschleunigungsfehler (d.h. die unbeabsichtigte Fahrzeugbeschleunigung), die als die Differenz zwischen der Variablen für eine Beschleunigungsabschätzung 250 und der Variablen für eine erwartete Beschleunigung 246 bestimmt wird. Die Variable für eine maximale Beschleunigung 248 wird dazu verwendet, die Genauigkeit der Variablen für eine Ist-Beschleunigungsabschätzung 250 und der Variablen für eine erwartete Beschleunigung 246 zu überprüfen. Daraus wird die Variable für eine Beschleunigungsfehler-Änderungsrate bestimmt und an das Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine unbeabsichtigte Beschleunigung 244 übermittelt.

Das Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine unbeabsichtigte Beschleunigung 244 vergleicht die Variable für eine Beschleunigungsfehler-Änderungsrate 252 mit einem vorbestimmten oder kalibrierten Schwellenwert. Wenn die Variable für eine Beschleunigungsfehler-Änderungsrate 252 den Schwellenwert übersteigt, wird ein Flag gesetzt, um anzuzeigen, dass die Beschleunigungsfehler-Änderungsrate zu hoch ist. Wenn das Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine unbeabsichtigte Beschleunigung 244 bestimmt, dass ein Flag gesetzt werden sollte, wird ein Flag 254, das angibt, dass die Beschleunigungsfehler-Änderungsrate zu hoch ist, an das Modul für Abhilfemaßnahmen 212 gesendet.

Das Ansprechen auf das Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210 detektiert ein unangemessenes Ansprechen des Steuerungssystems auf Leerlaufdrehmomentanforderungen von dem Fah rer (nicht gezeigt), dem Fahrtregelsystem 40 oder anderen automatisierten Systemen, wie etwa dem Telematiksystem 42, wie OnStar^®, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Ansprechen auf das Modul zum Überwachen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 210 umfasst ein Teilmodul zum Bestimmen eines Leerlaufbereichs 256, ein Teilmodul zum Bestimmen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 258 und ein Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine Leerlaufdrehmomentanforderung 260.

Das Teilmodul zum Bestimmen eines Leerlaufbereichs 256 bewertet die Variable für ein abgeschätztes Ist-Achsdrehmoment 234 von dem Teilmodul zum Abschätzen für ein Ist-Fahrzeugachsdrehmoment 206 und bestimmt, ob die Variable 234 in einem vorbestimmten Leerlaufbereich liegt. Wenn die Variable 234 in dem vorbestimmten Leerlaufbereich liegt, sendet das Modul zum Bestimmen eines Achsdrehmoments in einem Leerlaufbereich 256 ein Flag 262 an das Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine Leerlaufdrehmomentanforderung 260. Das Flag 262 gibt an, dass das abgeschätzte Ist-Achsdrehmoment in einem annehmbaren Leerlaufdrehmomentbereich liegt.

Das Teilmodul zum Bestimmen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 258 bewertet den Bedienereingang 34 und die Betriebsparameter 32, um die Leerlaufdrehmomentanforderung zu detektieren. Diese Bestimmung beruht auf der Position des Gaspedals 36, des Bremspedals 38, den Bedienereingängen 34, wie etwa dem Fahrtregelsystem 40, den Betriebsparametern 32 und/oder anderen Eingängen von automatisierten Systemen, wie etwa dem Telematiksystem 42, wie OnStar^®, ist aber nicht darauf beschränkt. Wenn es eine Leerlaufdrehmomentanforderung gibt, sendet das Teilmodul zum Bestimmen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 258 ein Flag 264, das angibt, dass es die Leerlaufdrehmomentanforderung gibt, an das Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine Leerlaufdrehmomentanforderung 260.

Das Teilmodul zum Überwachen eines Fehler-Flags für eine Leerlaufdrehmomentanforderung 260 überwacht die Flags, die von dem Teilmodul zum Bestimmen eines Leerlaufbereichs 256 und dem Teilmodul zum Bestimmen einer Leerlaufdrehmomentanforderung 258 ausgegeben werden. Das Teilmodul für ein Fehler-Flag 260 detektiert zunächst das Flag 262 von dem Teilmodul zum Bestimmen eines Leerlaufbereichs 256. Nach dem Detektieren des Flags 262 wartet das Teilmodul für ein Fehler-Flag 260 darauf, das Flag 264 zu detektieren. Wenn das Flag 264 nicht innerhalb einer Zeitdauer detektiert wird, wird ein Flag 266 an das Modul für Abhilfemaßnahmen 212 übermittelt, was angibt, dass ein unangemessenes Ansprechen auf die entsprechende Leerlaufdrehmomentanforderung vorliegt. Die Schwellenzeit kann gleich einer gespeicherten fahrzeugspezifischen Zeitkonstante sein.

Das Modul für Abhilfemaßnahmen 212 erzeugt Steuersignale 268 auf der Basis von entweder dem Flag 254, das angibt, dass die Beschleunigungsfehler-Änderungsrate zu hoch ist, oder dem Flag 266, das ein unangemessenes Ansprechen auf eine Anforderung für ein Leerlaufdrehmoment angibt. Es können mehrere Abhilfemaßnahmen, die durch die Steuersignale 268 eingeleitet werden, für die verschiedenen Antriebsanlagen 18, Antriebsstränge 20 und deren verschiedene Anordnungen ausgestaltet sein. Zusätzlich können eine oder mehrere der Abhilfemaßnahmen die Bedienereingänge 34 abhängig von den verschiedenen Fahrzeuganordnungen und Betriebsparametern 32 ändern oder dämpfen. Die Abhilfemaßnahmen können beispielsweise das Ausgangsdrehmoment erhöhen oder verringern, um unbeabsichtigte Änderungen der Beschleunigung und unangemessenes Ansprechen auf Leerlaufdrehmomentanforderungen zu kom pensieren. Andere beispielhafte Abhilfemaßnahmen umfassen eine Aktivierung der Bremsanlage 48, eine Aktivierung von Wartungscodes oder ein Abschalten von einer oder mehreren Antriebsanlagen 18 als eine Schutzmaßnahme, sind aber nicht darauf beschränkt. Eine Art von Abhilfemaßnahme könnte das Kontaktieren einer Kundenzentrale über das Telematiksystem 42, wie etwa OnStar^®, umfassen.

Die koordinierte Drehmomentabsicherungssteuerung überwacht die elektromechanische Steuerung der Fahrzeugdrossel zusammen mit den zahlreichen Variablen, die die Fahrzeugleistung beeinflussen und sichert diese ab. Die Ausgangsdrehmomentregelung, die von der koordinierten Drehmomentabsicherungssteuerung durchgeführt wird, kann weiter überwacht und gesteuert werden, um ungewollte und unbeabsichtigte Änderungen bei der Fahrzeugbeschleunigung sowie Ansprechen auf Leerlaufdrehmomentanforderungen zu vermeiden, die kein Leerlaufpedalpositions-Achsdrehmoment erzeugen.

Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung feststellen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Erfindung in vielerlei Formen implementiert werden können. Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit besonderen Beispielen davon beschrieben worden ist, sollte daher der wahre Schutzumfang der Erfindung nicht darauf eingegrenzt werden, da andere Abwandlungen einem Fachmann beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und folgenden Ansprüche in den Sinn kommen werden.

Claims

Verfahren zum Verhindern eines unerwünschten Fahrzeugverhaltens in einem Fahrzeugdrehmomentsteuerungssystem, das umfasst, dass: ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Antriebsanlagenprofils und einer Gaspedalposition oder einem Fahrtregelsignal bestimmt wird; ein Ist-Achsdrehmoment einer Antriebsanlage auf der Basis eines maximalen Drehmomentes der Antriebsanlage, einer Motordrehzahl und von Motorsystemineffizienzen abgeschätzt wird; das erwartete Achsdrehmoment auf der Basis eines Radradius und eines Fahrwiderstandes in eine erwartete Beschleunigung umgewandelt wird; das Ist-Achsdrehmoment auf der Basis des Radradius und des Fahrwiderstandes in eine Ist-Beschleunigung umgewandelt wird; und ein Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage geregelt wird, wenn eine Änderungsrate einer Differenz zwischen der erwarteten Beschleunigung und der Ist-Beschleunigung größer ist als ein erster Schwellenwert.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass das Ist-Achsdrehmoment mit einem Leerlaufbereich verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass das Ausgangsdrehmoment geregelt wird, wenn das Ist-Achsdrehmoment während einer ersten Zeitdauer, nachdem das Fahrzeugsteuerungssystem eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert, nicht in dem Leerlaufbereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass die Leerlaufdrehmomentanforderung aus dem Gaspedalpositionssignal oder einem Fahrtregelsignal detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass ein Leerlaufbereichs-Flag gesetzt wird, wenn das Ist-Achsdrehmoment in dem Leerlaufbereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 5, das ferner umfasst, dass ein Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag gesetzt wird, wenn das Fahrzeugsteuerungssystem eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst, dass das Ausgangsdrehmoment geregelt wird, wenn das Leerlaufbereichs-Flag während einer zweiten Zeitdauer, nachdem das Fahrzeugsteuerungssystem detektiert, dass das Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag gesetzt ist, nicht detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Regeln des Ausgangsdrehmoments umfasst, dass ein Wartungscode gesetzt wird oder das Ausgangsdrehmoment reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen des erwarteten Achsdrehmoments ferner auf einer Fahrerhistorie, einem Antriebsanlagenstatus oder Umgebungsfaktoren beruht.
Drehmomentsteuerungssystem für ein Fahrzeug umfassend: eine Antriebsanlage, die ein Ausgangsdrehmoment erzeugt; Bedienereingänge, die ein Gaspedalpositionssignal oder ein Fahrtregelsignalumfassen; und ein Steuermodul, das die Antriebsanlage steuert, das ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Antriebsanlagenprofil und einer Gaspedalposition oder eines Fahrtregelsignals bestimmt, das ein Ist-Achsdrehmoment einer Antriebsanlage auf der Basis eines maximalen Drehmoments der Antriebsanlage, einer Motordrehzahl und von Motorsystemineffizienzen abschätzt, das das erwartete Achsdrehmoment auf der Basis eines Radradius und eines Fahrwiderstandes in eine erwartete Beschleunigung umwandelt, das das Ist-Achsdrehmoment auf der Basis des Radradius und des Fahrwiderstandes in eine Ist-Beschleunigung umwandelt, und das das Ausgangsdrehmoment der Antriebsanlage regelt, wenn eine Änderungsrate der Differenz zwischen der erwarteten Beschleunigung und der Ist-Beschleunigung größer als ein erster Schwellenwert ist.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei das Steuermodul das Ist-Achsdrehmoment mit einem Leerlaufbereich vergleicht.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 11, wobei das Steuermodul das Ausgangsdrehmoment der Antriebsanlage regelt, wenn das Ist-Achsdrehmoment während einer ersten Zeitdauer, nachdem das Steuermodul eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert, nicht in dem Leerlaufbereich liegt.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 12, wobei das Steuermodul die Leerlaufdrehmomentanforderung aus der Gaspedalposition oder einem Fahrtregelsignal detektiert.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 11, wobei das Steuermodul ein Leerlaufbereichs-Flag setzt, wenn das Drehmoment der Antriebsanlage in dem Leerlaufbereich liegt.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei das Steuermodul ein Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag setzt, wenn das Steuermodul eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei das Steuermodul das Ausgangsdrehmoment regelt, wenn das Leerlaufbereichs-Flag während der ersten Zeitdauer, nachdem das Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag gesetzt ist, nicht detektiert wird.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei das Steuermodul das Ausgangsdrehmoment regelt, indem ein Wartungscode gesetzt wird oder das Ausgangsdrehmoment reduziert wird.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 10, wobei das Steuermodul ferner das erwartete Achsdrehmoment auf der Basis einer Fahrerhistorie, eines Antriebsanlagestatus, von Umgebungsfaktoren, einer Bremspedalposition oder eines Telematiksystemsignals bestimmt.
Verfahren zum Verhindern eines unerwünschten Fahrzeugverhaltens in einem Fahrzeugdrehmomentsteuerungssystem, das umfasst, dass: ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Antriebsanlagenprofils und einer Gaspedalposition oder eines Fahrtregelsignals bestimmt wird; ein Ist-Achsdrehmoment einer Antriebsanlage auf der Basis eines maximalen Drehmomentes der Antriebsanlage, einer Motordrehzahl und von Motorsystemineffizienzen abgeschätzt wird; das erwartete Achsdrehmoment auf der Basis eines Radradius und eines Fahrwiderstandes in eine erwartete Beschleunigung umgewandelt wird; das Ist-Achsdrehmoment auf der Basis des Radradius und des Fahrwiderstandes in eine Ist-Beschleunigung umgewandelt wird; das Ist-Achsdrehmoment mit einem Leerlaufbereich verglichen wird; und ein Ausgangsdrehmoment einer Antriebsanlage geregelt wird, wenn das Ist-Achsdrehmoment während einer ersten Zeitdauer, nachdem das Fahrzeugdrehmomentsteuerungssystem eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert, nicht in dem Leerlaufbereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner umfasst, dass die Leerlaufdrehmomentanforderung aus der Gaspedalposition oder einem Fahrtregelsignal detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner umfasst, dass ein Leerlaufbereichs-Flag gesetzt wird, wenn das Ist-Achsdrehmoment in dem Leerlaufbereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner umfasst, dass ein Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag gesetzt wird, wenn das Fahrzeugsteuerungssystem die Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert.
Verfahren nach Anspruch 22, das ferner umfasst, dass das Ausgangsdrehmoment geregelt wird, wenn das Leerlaufbereichs-Flag während der ersten Zeitdauer, nachdem das Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag gesetzt ist, nicht detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Regeln des Ausgangsdrehmoments umfasst, dass ein Wartungscode gesetzt wird oder das Ausgangsdrehmoment reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Bestimmen eines erwarteten Achsdrehmomentes ferner auf einer Fahrerhistorie, einem Antriebsanlagenstatus oder Umgebungsfaktoren beruht.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner umfasst, dass das Ausgangsdrehmoment geregelt wird, wenn eine Änderungsrate einer Differenz zwischen der erwarteten Beschleunigung und der Ist-Beschleunigung größer als ein erster Schwellenwert ist.
Drehmomentsteuerungssystem für ein Fahrzeug umfassend: eine Antriebsanlage, die ein Ausgangsdrehmoment erzeugt; Bedienereingänge, die eine Gaspedalposition oder ein Fahrtregelsignal umfassen; und ein Steuermodul, das die Antriebsanlage steuert, das ein erwartetes Achsdrehmoment auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit, eines Antriebsanlagenprofils und einer Gaspedalposition oder eines Fahrtregelsignals bestimmt, das ein Ist-Achsdrehmoment einer Antriebsanlage auf der Basis eines maximalen Drehmoments der Antriebsanlage, einer Motordrehzahl und von Motorsystemineffizienzen abschätzt, das das erwartete Achsdrehmoment auf der Basis eines Radradius und eines Fahrwiderstandes in eine erwartete Beschleunigung umwandelt, das das Ist-Drehmoment auf der Basis des Radradius und des Fahrwiderstandes in eine Ist-Beschleunigung umwandelt, und das das Ist-Achsdrehmoment mit einem Leerlaufbereich vergleicht, und das das Ausgangsdrehmoment regelt, wenn das Ist-Achsdrehmoment während einer ersten Zeitdauer, nachdem das Steuermodul eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert, nicht in dem Leerlaufbereich liegt.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 27, wobei das Steuermodul die Leerlaufdrehmomentanforderung aus der Gaspedalposition oder einem Fahrtregelsignal detektiert.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 27, wobei das Steuermodul ein Leerlaufbereichs-Flag setzt, wenn das Drehmoment der Antriebsanlage in dem Leerlaufbereich liegt.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 29, wobei das Steuermodul ein Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag setzt, wenn das Steuermodul eine Leerlaufdrehmomentanforderung detektiert.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 27, wobei das Steuermodul das Ausgangsdrehmoment regelt, wenn das Leerlaufbereichs-Flag während der ersten Zeitdauer, nachdem das Leerlaufdrehmomentanforderungs-Flag gesetzt ist, nicht detektiert wird.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 27, wobei das Steuermodul ferner das Drehmoment der Antriebsanlage regelt, wenn eine Änderungsrate einer Differenz zwischen der erwarteten Beschleunigung und der Ist-Beschleunigung größer als ein erster Schwellenwert ist.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 27, wobei das Steuermodul ferner das erwartete Achsdrehmoment auf der Basis einer Fahrerhistorie, eines Antriebsanlagenstatus, von Umgebungsfaktoren, einer Bremspedalposition und eines Telematiksystemsignals bestimmt.
Drehmomentsteuerungssystem nach Anspruch 32, wobei das Steuermodul das Drehmoment der Antriebsanlage regelt indem ein Wartungscode gesetzt wird oder das Ausgangsdrehmoment reduziert wird.