DE102006049297B4

DE102006049297B4 - Method and device for regulating a motor vehicle drive

Info

Publication number: DE102006049297B4
Application number: DE102006049297.8A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Meyer; Gerald Lexen; Eberhard Hipp
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: DE102006049297A1

Abstract

Verfahren zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs, bei dem wenigstens ein Soll- und/oder Istwert (9, 11) eines Fahrzeugbetriebszustands (1) erfasst und der Kraftfahrzeugantrieb mittels zumindest einer Steuereinheit (4) unter Zugrundelegung des Soll- und/oder Istwerts (9, 11) sowie wenigstens einer unter Berücksichtigung zumindest eines betriebsspezifischen Optimierungskriteriums (5) ermittelten Antriebskennlinie (7) des Kraftfahrzeugantriebs betrieben wird, wobei das zumindest eine bei der Ermittlung der Antriebskennlinie (7) berücksichtigte betriebsspezifische Optimierungskriterium (5) durch Auswahl aus wenigstens zwei in der Steuereinheit (4) hinterlegten Optimierungskriterien, durch Berücksichtigung wenigstens zweier in der Steuereinheit (4) hinterlegter Optimierungskriterien und/oder unter Zugrundelegung des wenigstens einen Soll- und/oder Istwerts (9, 11) des Fahrzeugbetriebszustands (1) in der wenigstens einen Steuereinheit (4) ermittelt wird, wobei bei der Ermittlung wenigstens einer Antriebskennlinie (7) antriebsspezifische Kenngrößen (1, 2, 3) als Optimierungskriterium für den jeweils aktuellen Fahrbetriebszustand berücksichtigt werden, wobei bei der Ermittlung wenigstens einer Antriebskennlinie (7) zumindest eine Kennlinie einer Brennkraftmaschine berücksichtigt wird und wobei zur Ermittlung der Antriebskennlinie (7) wenigstens zwei betriebsspezifische Optimierungskriterien verwendet werden, deren Bedeutung für die Ermittlung der Antriebskennlinie (7) gewichtet wird.Method for regulating a motor vehicle drive, in which at least one setpoint and / or actual value (9, 11) of a vehicle operating state (1) is recorded and the motor vehicle drive is determined by means of at least one control unit (4) based on the setpoint and / or actual value (9, 11) ) and at least one drive characteristic (7) of the motor vehicle drive determined taking into account at least one company-specific optimization criterion (5) is operated, the at least one company-specific optimization criterion (5) taken into account when determining the drive characteristic (7) by selecting from at least two in the control unit ( 4) stored optimization criteria, determined by taking into account at least two optimization criteria stored in the control unit (4) and / or based on the at least one setpoint and / or actual value (9, 11) of the vehicle operating state (1) in the at least one control unit (4) becomes, with the determination at least a drive characteristic (7), drive-specific parameters (1, 2, 3) are taken into account as optimization criterion for the current driving mode, at least one characteristic of an internal combustion engine being taken into account when determining the drive characteristic (7) at least two company-specific optimization criteria are used, the importance of which is weighted for determining the drive characteristic curve (7).

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs, bei dem wenigstens ein Soll- und/oder Istwert eines Fahrzeugbetriebszustands erfasst und der Kraftfahrzeugantrieb mittels einer Steuereinheit unter Zugrundelegung des Soll- und/oder Istwerts sowie wenigstens einer unter Berücksichtigung zumindest eines betriebsspezifischen Optimierungskriteriums ermittelten Antriebskennlinie des Kraftfahrzeugantriebs betrieben wird.The invention relates to a device and a method for regulating a motor vehicle drive, in which at least one setpoint and / or actual value of a vehicle operating state is recorded and the motor vehicle drive is detected by means of a control unit based on the setpoint and / or actual value and at least one taking into account at least one operation-specific optimization criterion determined drive characteristic of the motor vehicle drive is operated.

Stand der Technik:State of the art:

Im Bereich der Fahrzeugtechnik haben sich in den letzten Jahren zunehmend elektronische Motorsteuerungen durchgesetzt, mit denen der Antrieb eines Fahrzeugs in Abhängigkeit bestimmter Kennlinien bzw. Kennfelder steuer- bzw. regelbar ist. Weiterhin ist es seit langem bekannt, die für die Steuerung bzw. Regelung eines Fahrzeugantriebs benötigten Parameter in den zuvor genannten Motorsteuerungen zu hinterlegen oder benötigte Istwerte mit Hilfe einer entsprechenden Sensorik am Fahrzeug aufzunehmen. Üblicherweise findet hierbei in der Steuerung des Fahrzeugantriebs bzw. im zentralen Fahrzeugführungsrechner ein Vergleich zwischen einer Regelgröße (Istwert) und einer Führungsgröße (Sollwert) statt, was letztlich zur Generierung einer Stellgröße führt, die in Form eines Stellsignals auf die Stellorgane des Fahrzeugantriebs einwirkt.In the field of vehicle technology, electronic engine controls have become increasingly popular in recent years, with which the drive of a vehicle can be controlled or regulated as a function of certain characteristic curves or characteristic fields. Furthermore, it has long been known to store the parameters required for the control or regulation of a vehicle drive in the aforementioned engine controls or to record the required actual values with the aid of a corresponding sensor system on the vehicle. Usually, a comparison between a controlled variable (actual value) and a reference variable (setpoint) takes place in the control of the vehicle drive or in the central vehicle control computer, which ultimately leads to the generation of a manipulated variable that acts in the form of a control signal on the actuators of the vehicle drive.

Mit modernen Antriebssteuerungen ist es somit durch Berücksichtigung einer Vielzahl von Parametern möglich, sowohl eine im Hinblick auf gesetzliche Vorgaben, wie bspw. die maximal zulässige Schallemission, als auch unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte, wie etwa eine Optimierung des Kraftstoffverbrauchs und/oder eine Minimierung des Komponentenverschleißes, optimierte Regelung eines Fahrzeugantriebs zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang besteht ein stetes Bemühen bei der Weiterentwicklung von Kraftfahrzeugen, insbesondere von Nutzfahrzeugen, darin, die Regelungsstrategien zur Antriebssteuerung der Fahrzeuge derart weiterzuentwickeln, dass den wachsenden Ansprüchen an die Wirtschaftlichkeit sowie die. Umweltverträglichkeit der Fahrzeuge entsprochen werden kann.With modern drive controls, it is possible to take into account a large number of parameters, both with regard to legal requirements, such as the maximum permissible noise emission, and also taking into account economic aspects, such as optimizing fuel consumption and / or minimizing component wear to ensure optimized control of a vehicle drive. In this context, there is a constant effort in the further development of motor vehicles, in particular of commercial vehicles, to further develop the control strategies for drive control of the vehicles in such a way that the growing demands on economy and the. Environmental compatibility of the vehicles can be met.

Aus der DE 43 05 737 A1 ist ein System zur Steuerung eines Fahrzeugantriebs bekannt, das über eine fahrpedalabhängige Beschleunigungsvorgabe verfügt. Unter Berücksichtigung des vom Fahrer als Sollwert vorgegebenen Beschleunigungswunsches wird in einer zentralen Motorsteuerung ein Steuersignal erzeugt, das Einfluss auf die Motorleistung hat. Zusätzlich zu diesem Steuersignal wird unter Zugrundelegung eines speziellen betriebsspezifischen Kriteriums ein weiteres Signal generiert, über das eine optimierte Betriebsweise des Fahrzeugantriebs gewährleistet werden soll. Als technische Lösung wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass das weitere Steuersignal unter Berücksichtigung eines minimierten Kraftstoffverbrauchs erzeugt wird, und dieses weitere Steuersignals bspw. an ein Getriebestellglied übertragen wird, so dass eine für den jeweiligen Fahrbetriebszustand günstige Getriebeübersetzung eingestellt wird.From the DE 43 05 737 A1 a system for controlling a vehicle drive is known which has an accelerator pedal-dependent acceleration specification. Taking into account the acceleration requirement specified by the driver as a setpoint, a control signal is generated in a central engine controller that influences the engine output. In addition to this control signal, a further signal is generated based on a special, operation-specific criterion, which is intended to ensure an optimized operation of the vehicle drive. As a technical solution, it is proposed in this context that the further control signal is generated taking into account minimized fuel consumption, and this further control signal is transmitted, for example, to a transmission actuator so that a transmission ratio that is favorable for the respective driving mode is set.

Des Weiteren wird in der DD 208 786 A5 ein Verfahren zur Steuerung einer Kraftfahrzeugantriebseinheit beschrieben, bei dem mit verhältnismäßig einfachen Mitteln eine effiziente Steuerung der Antriebseinheit realisiert werden soll. Hierbei werden zunächst mit Hilfe der Fahrpedale sowie eines einzigen Sensors, der die Drehzahl am Getriebeausgang ermittelt, Soll- bzw. Istwerte aufgenommen, die an eine zentrale Motorsteuerung weitergeleitet werden. In der Motorsteuerung sind Motorkennlinien abgespeichert, anhand derer der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine angepasst und verbrauchsoptimal in Abhängigkeit der geforderten Leistung festgelegt wird. Das in dieser Druckschrift beschriebene System zeichnet sich somit insbesondere dadurch aus, dass die Steuerung entsprechende Sollwertsignale aufnimmt und diese unter Verknüpfung mit den eingespeicherten Kennlinien bzw. -feldern direkt zu Steuersignalen, die auf die Stellglieder einwirken, verarbeitet. Auf diese Weise soll ein optimierter Betrieb der Fahrzeugantriebseinheit gewährleistet werden, ohne dass der Fahrer hierfür bestimmte Einstellungen manuell verändern muss und ohne dass die benötigte Antriebsleistung verringert wird.Furthermore, in the DD 208 786 A5 a method for controlling a motor vehicle drive unit is described in which an efficient control of the drive unit is to be implemented using relatively simple means. Here, with the help of the accelerator pedals and a single sensor that determines the speed at the transmission output, setpoints and actual values are recorded, which are forwarded to a central engine control. Engine characteristics are stored in the engine control system, on the basis of which the operating point of the internal combustion engine is adjusted and determined for optimum consumption depending on the required power. The system described in this publication is thus characterized in particular by the fact that the control system receives corresponding setpoint signals and processes these directly into control signals that act on the actuators by combining them with the stored characteristic curves or fields. In this way, an optimized operation of the vehicle drive unit is to be ensured without the driver having to change certain settings manually for this purpose and without the required drive power being reduced.

Ferner beschreibt die EP 0 545 027 B1 die Regelung einer Fahrzeugantriebseinheit, bei der die vom Fahrzeugantrieb bereitgestellte Antriebsleistung in Abhängigkeit der Schallemission der Antriebseinheit, insbesondere eines Verbrennungsmotors, geregelt wird. Bei der vorgeschlagenen technischen Lösung sind neben den standardmäßig hinterlegten Volllast- sowie Abregelkennlinien des Antriebsmotors auch Werte leistungs- und drehzahlreduzierter Volllast- und Abregellinien in der zentralen Motorsteuerung hinterlegt, die von jenen der standardmäßig hinterlegten Kennlinien zumindest partiell abweichen. Überschreitet der Fahrzeugantrieb bei Vorgabe eines bestimmten Beschleunigungswunsches des Fahrers einen, bspw. gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwert für die Schallemission, so wird in der Motorsteuereinheit automatisch eine Motorkennlinie bestimmt und dem Betrieb der Antriebseinheit zugrunde gelegt, so dass Überschreitungen des Schallemissionsgrenzwerts ausgeschlossen werden. Bei der Auswahl der die Schallemission des Antriebs reduzierenden Motorkennlinie wird auch berücksichtigt, dass der Beschleunigungswunsch des Fahrers zumindest annähernd erreicht wird.Furthermore describes the EP 0 545 027 B1 the regulation of a vehicle drive unit, in which the drive power provided by the vehicle drive is regulated as a function of the noise emission of the drive unit, in particular an internal combustion engine. With the proposed technical solution, in addition to the standard stored full load and cut-off characteristics of the drive motor, values of power and speed-reduced full load and cut-off lines are stored in the central engine control, which at least partially differ from those of the standard saved characteristics. If the vehicle drive exceeds a limit value for the noise emission, e.g. a legally prescribed limit value, when the driver specifies a certain acceleration request, an engine characteristic curve is automatically determined in the engine control unit and the operation of the drive unit is based on, so that exceeding the noise emission limit value is excluded. When selecting the motor characteristic that reduces the noise emission of the drive, it is also taken into account that the The driver's acceleration request is at least approximately achieved.

Bei einer gemäß DE 195 11 866 B4 ausgeführten Anordnung zur zyklischen Anpassung einer Kennlinie für die Umschaltungen eines automatischen Getriebes wird gemäß einer Schaltstrategie, welche anhand eines äußere Einflußgrößen in Beziehung setzenden Algorithmus und unter Auswertung gemessener Istwerte der Einflußgrößen Korrekturwerte ermittelt, die Kennlinie sowohl in Richtung der einen fahrgeschwindigkeitsabhängigen Parameter angebenden Koordinate als auch in Richtung der einen dem Motormoment zugeordneten Parameter angebenden Koordinate in Abhängigkeit jeweils diesbezüglicher Korrekturwerte angepasst.With an according to DE 195 11 866 B4 Executed arrangement for the cyclical adaptation of a characteristic curve for the shifting of an automatic transmission is determined according to a shift strategy, which using an algorithm that puts external influencing variables in relation and evaluating measured actual values of the influencing variables correction values, the characteristic curve both in the direction of a vehicle speed-dependent parameter indicating coordinate and adjusted in the direction of the coordinate indicating a parameter assigned to the engine torque as a function of the respective correction values.

Die DE 102 02 531 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebes eines Fahrzeuges, wobei der Hybridantrieb als Antriebsmaschinen eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektrische Maschine umfasst und die Abtriebswellen der Antriebsmaschinen mit einem Antriebsstrang des Fahrzeuges wirkverbindbar sind. Es ist vorgesehen, dass bei einer negativen Momentenanforderung (Bremsen) an den Antriebsstrang des Fahrzeuges eine kennfeldbasierte Ansteuerung der wenigstens einen elektrischen Maschine und des Getriebes im generatorischen Betriebsmodus erfolgt.The DE 102 02 531 A1 relates to a method for controlling a hybrid drive of a vehicle, the hybrid drive comprising an internal combustion engine and at least one electrical machine as the drive machine and the output shafts of the drive machines being operatively connectable to a drive train of the vehicle. It is provided that in the event of a negative torque demand (braking) on the drive train of the vehicle, a map-based control of the at least one electrical machine and the transmission takes place in the generator operating mode.

Aus der DE 42 19 382 A1 ist eine fahrstilangepasste Gangwechselsteuerung bei elektronisch gesteuerten Automatikgetrieben in Kraftfahrzeugen bekannt. Hierbei wird durch einen Fahrer über einen willkürlich einstellbaren Wählschalter der aktuelle Fahrstil erfasst und ein dem Fahrstil zugeordnetes Schaltkennfeld ausgewählt. Hierbei kann das Fahrzeug ausschließlich entsprechend den Eingaben des Fahrers reagieren.From the DE 42 19 382 A1 a driving style-adapted gear change control in electronically controlled automatic transmissions in motor vehicles is known. In this case, the current driving style is recorded by a driver via an arbitrarily adjustable selector switch and a shift map assigned to the driving style is selected. The vehicle can only react according to the driver's inputs.

Schließlich sind aus der DE 102 53 809 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges bekannt. Dabei werden die Steuerungscharakteristiken von Antrieb und Getriebe in Abhängigkeit von veränderten Betriebsbedingungen angepasst. Als Betriebsbedingungen werden hierbei das Fahrverhalten des Fahrers, direkte Vorgaben des Fahrers und die Fahrumgebung berücksichtigt. Auftretende Veränderungen am Fahrzeug, werden jedoch nicht berücksichtigt.After all, from the DE 102 53 809 A1 a method and a device for controlling the drive unit of a motor vehicle are known. The control characteristics of the drive and gearbox are adjusted depending on the changed operating conditions. The driving behavior of the driver, direct input from the driver and the driving environment are taken into account as operating conditions. Any changes to the vehicle are not taken into account.

Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Regelungs- bzw. Steuerungsstrategien für Fahrzeugantriebe liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs derart weiterzubilden, dass der Betrieb eines Fahrzeugantriebsstrangs an unterschiedliche, dem Betrieb des Fahrzeugs beeinflussende Randbedingungen anpassbar und optimierbar ist, ohne dass der Fahrer bei sich ändernden Gegebenheiten stets spezielle Einstellungen vornehmen muss. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das Verfahren die Möglichkeit eröffnen, einen Kraftfahrzeugantrieb in Abhängigkeit unterschiedlicher Einflussfaktoren, die nicht notwendigerweise in einem technischen Zusammenhang stehen, zu steuern bzw. zu regeln. Bei den vorgenannten Einflussfaktoren kann es sich sowohl um gesetzlich vorgegebene Grenzwerte als auch um betriebsspezifische Parameter, wie etwa die Berücksichtigung von speziellen Belastungsprofilen einer Fahrstrecke, handeln.Starting from the regulation or control strategies for vehicle drives known from the prior art, the invention is based on the object of developing a device and a method for controlling a motor vehicle drive in such a way that the operation of a vehicle drive train can be adapted to different boundary conditions that influence the operation of the vehicle can be optimized without the driver always having to make special settings when the situation changes. In particular, the device according to the invention and the method should open up the possibility of controlling or regulating a motor vehicle drive as a function of different influencing factors that are not necessarily in a technical context. The aforementioned influencing factors can be both legally prescribed limit values and company-specific parameters, such as the consideration of special load profiles for a route.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.The aforementioned object is achieved with a method according to claim 1 and a device with the features of claim 10. Advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the dependent claims and are explained in more detail in the description with reference to the figures.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs, bei dem wenigstens ein Soll- und/oder Istwert eines Fahrzeugsbetriebszustands erfasst und der Kraftfahrzeugantrieb mittels einer Steuereinheit unter Zugrundelegung des Soll- und/oder Istwerts sowie wenigstens einer unter Berücksichtigung zumindest eines betriebsspezifischen Optimierungskriteriums ermittelten Antriebskennlinie des Kraftfahrzeugantriebs betrieben wird, derart weitergebildet worden, dass das zumindest eine bei der Ermittlung der Antriebskennlinie berücksichtigte betriebsspezifische Optimierungskriterium während des Fahrzeugbetriebs ermittelt und nicht wie bislang üblich bereits in einer Steuereinheit hinterlegt wird und somit fest vorgegeben ist. Die Ermittlung des betriebsspezifischen Optimierungskriteriums erfolgt hierbei durch Auswahl aus wenigstens zwei in der Steuereinheit hinterlegten Optimierungskriterien, durch Berücksichtigung wenigstens zweier in der Steuereinheit hinterlegter Optimierungskriterien und/oder unter Zugrundelegung des wenigstens einen Soll- und/oder Istwerts des Fahrzeugbetriebszustands. Unter der Berücksichtigung wenigstens zweier Optimierungskriterien wird hierbei im Gegensatz zur Auswahl eines Optimierungskriteriums verstanden, dass das betriebsspezifische Optimierungskriterium unter Zugrundelegung wenigstens zweier Optimierungskriterien, bspw. mittels entsprechender Berechnungsschritte, bestimmt wird. Ein besonderer Vorteil der zuvor beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass die der Kraftfahrzeugregelung zugrunde liegenden Logik sowohl in ein getriebeintemes, bspw. in ein Getriebesteuergerät, als auch in ein getriebeexternes Steuergerät, etwa in den Fahrzeugführungsrechner integrierbar ist. Hierbei kann das erfindungsgemäße Verfahren auf vorteilhafte Weise in Verbindung mit automatisierten Schaltgetrieben oder auch mit Automatikgetrieben eingesetzt werden.According to the invention, a method for regulating a motor vehicle drive, in which at least one setpoint and / or actual value of a vehicle operating state is detected and the motor vehicle drive is determined by means of a control unit on the basis of the setpoint and / or actual value and at least one drive characteristic of the motor vehicle drive determined taking into account at least one operation-specific optimization criterion is operated, has been developed in such a way that the at least one operation-specific optimization criterion taken into account when determining the drive characteristic is determined during vehicle operation and is not already stored in a control unit, as has been customary up to now, and is thus permanently specified. The operation-specific optimization criterion is determined by selecting from at least two optimization criteria stored in the control unit, by taking into account at least two optimization criteria stored in the control unit and / or on the basis of the at least one setpoint and / or actual value of the vehicle operating state. Taking into account at least two optimization criteria, in contrast to the selection of an optimization criterion, means that the company-specific optimization criterion is determined on the basis of at least two optimization criteria, for example by means of corresponding calculation steps. A particular advantage of the method described above is that the logic on which the motor vehicle control is based can be integrated both in a transmission control device, for example in a transmission control device, and in a transmission external control device, e.g. in the vehicle control computer. Here, the method according to the invention can advantageously be used in connection with automated manual transmissions or also with automatic transmissions.

Mit dem erfindungsgemäß ausgeführten Verfahren ist es somit möglich, den Betrieb eines Fahrzeugsantriebs im Hinblick auf unterschiedliche Optimierungskriterien zu optimieren. Anhand der Auswahl eines betriebsspezifischen Optimierungskriteriums auf der Grundlage bestimmter Fahrzeugzustände, bestimmter Fahrsituationen oder bestimmter Fahrzeugeigenschaften wird eine sehr variable Nutzung der in einer Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs, insbesondere dem zentralen Fahrzeugführungsrechner oder einer Motorsteuereinheit hinterlegten Antriebskennlinien ermöglicht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem das zur Ermittlung der Antriebskennlinie verwendete betriebsspezifische Optimierungskriterium bedarfsangepasst festgelegt wird, kann die Auswahl einer Antriebskennlinie zum Beispiel in Abhängigkeit der folgenden Optimierungskriterien oder einer Kombination dieser Optimierungskriterien festgelegt werden:

- Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch,
- Abgasemission
- Zusammenstellung des Antriebsstrangs,
- Betriebsparameter eines Abgasnachbehandlungssystems,
- Schallemission des Antriebsstrangs,
- Thermomanagement des Antriebsstrangs,
- Verschleiß bestimmter Fahrzeugkomponenten,
- dynamisches Verhalten der Antriebseinheit (z. B. Motorhochlauf),
- Fahrverhalten und/oder
- Beladungszustand eines Fahrzeugs.

With the method implemented according to the invention, it is therefore possible to optimize the operation of a vehicle drive with regard to different optimization criteria. The selection of an operation-specific optimization criterion on the basis of certain vehicle states, certain driving situations or certain vehicle properties enables a very variable use of the drive characteristics stored in a control unit of a motor vehicle, in particular the central vehicle control computer or an engine control unit. With the method according to the invention, in which the operation-specific optimization criterion used to determine the drive characteristic is defined as required, the selection of a drive characteristic can be determined, for example, as a function of the following optimization criteria or a combination of these optimization criteria:

- fuel or energy consumption,
- exhaust emissions
- Composition of the drive train,
- operating parameters of an exhaust aftertreatment system,
- Noise emissions from the drive train,
- thermal management of the drive train,
- wear of certain vehicle components,
- dynamic behavior of the drive unit (e.g. motor run-up),
- Driving behavior and / or
- the load status of a vehicle.

Weiterhin ist auch eine Berücksichtigung der Fahrbahneigenschaften bzw. des Geländes, in dem ein Fahrzeug betrieben wird, als Optimierungskriterium denkbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit auf vorteilhafte Weise möglich, mit Hilfe eines oder mehrere der zuvor genannten Optimierungskriterien für den jeweils aktuellen Fahrzeugbetriebszustand eine geeignete Antriebskennlinie bzw. Antriebskennfeld sowie letztendlich den dazugehörigen Sollbetriebspunkt festzulegen und einen Fahrzeugantrieb in dem ermittelten Betriebspunkt zu betreiben.Furthermore, it is also conceivable to consider the roadway properties or the terrain in which a vehicle is operated as an optimization criterion.
With the method according to the invention, it is thus advantageously possible, with the aid of one or more of the aforementioned optimization criteria for the current vehicle operating state, to determine a suitable drive characteristic or drive map and ultimately the associated target operating point and to operate a vehicle drive at the determined operating point.

In einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigstens eine Antriebskennlinie in einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugantriebs hinterlegt. Vorzugsweise handelt es sich bei einer derartigen Steuereinheit um eine elektronische Motorsteuerung oder einen Fahrzeugführungsrechner, in den eine entsprechende Motorsteuereinheit integriert ist. Auf vorteilhafte Weise wird das der Erfindung zugrunde liegende Verfahren in Verbindung mit Brennkraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmotoren, die mit einem Übersetzungsgetriebe gekoppelt sind, ausgeführt. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, das beschriebene Verfahren bei elektrischen oder elektrochemischen Antriebseinheiten, wie etwa Brennstoffzellenantrieben oder bei Hybridantrieben, bspw. Diesel-elektrischen Antrieben, oder sogar in Verbindung mit für den Antrieb von Fahrzeugen verwendeten Turbinen einzusetzen.In a special embodiment of the method according to the invention, at least one drive characteristic is stored in a control unit of the motor vehicle drive. Such a control unit is preferably an electronic engine control or a vehicle control computer into which a corresponding engine control unit is integrated. The method on which the invention is based is advantageously carried out in connection with internal combustion engines, in particular internal combustion engines, which are coupled to a transmission gear. Of course, it is also conceivable to use the method described in electrical or electrochemical drive units, such as fuel cell drives or hybrid drives, e.g. diesel-electric drives, or even in connection with turbines used to drive vehicles.

Alternativ oder in Ergänzung zur Hinterlegung einer Antriebskennlinie in einer Steuereinheit sieht eine weitere technische Gestaltung vor, dass wenigstens eine Antriebskennlinie unter Zugrundelegung der erfassten Soll- und/oder Istwerte bestimmt wird. In diesem Fall wird mit Hilfe der an einem Fahrzeug vorgesehenen Sensorik wenigstens ein Betriebszustand des Fahrzeugs erfasst, und anhand des erfassten Betriebszustandes eine Antriebskennlinie in der Steuereinheit zum Betrieb des Fahrzeugs bestimmt. Mit Hilfe der vorerwähnten Sensorik ist es einerseits möglich Betriebsparameter der Antriebseinheit zu bestimmen und andererseits dynamische Fahrzustände des Fahrzeugs, wie bspw. Geschwindigkeit, Beschleunigung sowie Sollwertvorgaben des Fahrers zu detektieren und in die Bestimmung der Antriebskennlinie einfließen zu lassen. Nur der guten Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass auch bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Ermittlung der Antriebskennlinie nicht nur die mittels Sensorik erfassten Soll- und/oder Istwerte eines Fahrzeugbetriebszustandes berücksichtigt werden, sondern auch wenigstens ein betriebsspezifisches Optimierungskriterium, dass durch eine Auswahl, manuelle Eingabe oder durch eine automatische Bestimmung in der Steuereinheit gebildet wird.As an alternative or in addition to storing a drive characteristic in a control unit, a further technical design provides that at least one drive characteristic is determined on the basis of the recorded setpoint and / or actual values. In this case, at least one operating state of the vehicle is detected with the aid of the sensor system provided on a vehicle, and a drive characteristic is determined in the control unit for operating the vehicle on the basis of the detected operating state. With the help of the above-mentioned sensors, it is possible on the one hand to determine operating parameters of the drive unit and on the other hand to detect dynamic driving conditions of the vehicle, such as speed, acceleration and setpoint specifications of the driver and to incorporate them into the determination of the drive characteristic. For the sake of good order, it is pointed out that in this embodiment of the method according to the invention, when determining the drive characteristic, not only the setpoint and / or actual values of a vehicle operating state recorded by means of sensors are taken into account, but also at least one operation-specific optimization criterion that is determined by a selection , manual input or an automatic determination in the control unit.

Eine weitere Fortbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Antriebskennlinie unter Zugrundelegung fahrzeug- und/oder antriebsspezifischer Kenngrößen bestimmt wird. So ist es etwa denkbar in der Steuereinheit, also bspw. der Motorsteuerung oder dem zentralen Fahrzeugführungsrechner, fahrzeugspezifische Kenngrößen zu hinterlegen, die bspw. den Fahrzeugtyp bzw. die spezielle Fahrzeugkonfiguration berücksichtigen. Weiterhin sind auch antriebsspezifische Kenngrößen, die sich etwa aus der Wahl der Antriebseinheit sowie der Zusammensetzung einer Antriebsmaschine mit einem Getriebe ergeben durch das Vorsehen entsprechender Kenngrößen in der Steuereinheit zu berücksichtigen. Vorzugsweise erfolgt eine Berücksichtigung von fahrzeug- und/oder antriebsspezifischen Kenngrößen, indem die Antriebskennlinie aus wenigstens einer Kennlinie einer Brennkraftmaschine und/oder eines Übersetzungsgetriebes gebildet wird. Diese vorteilhafte Weiterbildung des erfinderischen Gedankens berücksichtigt, dass das beschriebene Verfahren vor allem in Zusammenhang mit Brennkraftmaschinen, insbesondere Verbrennungsmotoren, die mit einem Übersetzungsgetriebe gekoppelt sind, einsetzbar ist.A further development of the invention provides that at least one drive characteristic is determined on the basis of vehicle-specific and / or drive-specific parameters. For example, it is conceivable to store vehicle-specific parameters in the control unit, for example the engine control or the central vehicle control computer, which take into account the vehicle type or the specific vehicle configuration, for example. Furthermore, drive-specific parameters, which result for example from the choice of the drive unit and the composition of a drive machine with a transmission, must also be taken into account by providing corresponding parameters in the control unit. Vehicle-specific and / or drive-specific parameters are preferably taken into account in that the drive characteristic is formed from at least one characteristic of an internal combustion engine and / or a transmission. This advantageous development of the inventive concept takes into account that the method described is primarily in connection with Internal combustion engines, in particular internal combustion engines, which are coupled to a transmission gear, can be used.

In einer weiteren speziellen Ausführungsform wird bei der Ermittlung der Antriebskennlinie eine einen minimalen Kraftstoffverbrauch repräsentierende Kennlinie als Optimierungskriterium verwendet, wobei diese Kennlinie unter Zugrundelegung eines in der Steuereinheit hinterlegten Einspritzmengenkennfeldes bestimmt wird. Das Einspritzmengenfeld wird in diesem Fall vor Inbetriebnahme eines Kraftfahrzeugantriebs in der zentralen Motorsteuereinheit hinterlegt und wird zur Berücksichtigung eines minimalen Kraftstoffverbrauchs als Optimierungskriterium für die Auswahl einer Antriebskennlinie verwendet. Hierbei wird zunächst auf vorteilhafte Weise über eine am Fahrzeug vorgesehene Sensorik der Fahrbetriebszustand des Fahrzeugs ermittelt, und in der Steuereinheit, in der der Kraftstoffverbrauch als betriebsspezifisches Optimierungskriterium des Fahrzeugs festgelegt ist, unter Zugrundelegung des Einspritzmengenfeldes eine optimierte Antriebskennlinie festgelegt, nach der die Betriebsweise des Kraftfahrzeugsantriebs geregelt wird.In a further special embodiment, when determining the drive characteristic, a characteristic representing minimum fuel consumption is used as an optimization criterion, this characteristic being determined on the basis of an injection quantity characteristic map stored in the control unit. In this case, the injection quantity field is stored in the central engine control unit before a motor vehicle drive is put into operation and is used as an optimization criterion for the selection of a drive characteristic to take into account a minimum fuel consumption. In this case, the driving operating state of the vehicle is first determined in an advantageous manner via a sensor system provided on the vehicle, and an optimized drive characteristic is determined in the control unit, in which the fuel consumption is defined as the operation-specific optimization criterion of the vehicle, based on the injection quantity field, according to which the operating mode of the motor vehicle drive is regulated.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Ermittlung der Antriebskennlinie wenigstens zwei betriebsspezifische Optimierungskriterien verwendet werden, deren Bedeutung für die Ermittlung der Antriebskennlinie gewichtet wird. In diesem Fall wird entweder manuell oder automatisch festgelegt, welches Optimierungskriterium für den weiteren Betrieb eines Kraftfahrzeugs eine bestimmte Bedeutung hat. Die Bedeutung eines Optimierungskriteriums für den Antrieb eines Fahrzeugs wird letztendlich über einen entsprechenden Faktor, bzw. einer Kennzahl etwa in Prozent, quantifiziert. Auf diese Weise ist es möglich, eine gewichtete Überlagerung verschiedener Optimierungskriterien durchzuführen und so die Antriebseinheit eines Fahrzeugs auf der Grundlage einer Prioritätenliste für die Optimierungskriterien durchzuführen.Another advantageous embodiment of the method according to the invention provides that at least two operation-specific optimization criteria are used to determine the drive characteristic, the importance of which is weighted for the determination of the drive characteristic. In this case, it is determined either manually or automatically which optimization criterion has a certain meaning for the further operation of a motor vehicle. The importance of an optimization criterion for the drive of a vehicle is ultimately quantified via a corresponding factor or a key figure, for example in percent. In this way, it is possible to carry out a weighted superimposition of various optimization criteria and thus carry out the drive unit of a vehicle on the basis of a priority list for the optimization criteria.

Eine besondere Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das betriebsspezifische Optimierungskriterium anhand wenigstens einer in der Steuereinheit vorliegenden Leistungsanforderung an den Kraftfahrzeugantrieb bestimmt wird. Hierbei wird das Optimierungskriterium auf der Grundlage einer Sollwertvorlage, die bspw. durch einen Fahrerwunsch bedingt ist, durchgeführt. Vorteilhafterweise erfolgt bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bestimmung des betriebsspezifischen Optimierungskriteriums auf der Grundlage der Leistungsanforderungen an den Antriebsstrang. So ist es denkbar, in Abhängigkeit der Betriebsweise eines Fahrzeugs und damit auch des Antriebsstrangs unterschiedliche Lastprofile, wie beispielsweise Autobahn- oder Geländefahrt, zu unterscheiden und je nach Auftreten eines dieser Belastungszustände ein Optimierungskriterium festzulegen, unter dessen Berücksichtigung letztendlich die Antriebskennlinie, die der Betriebsweise der Antriebseinheit zugrunde gelegt wird, bestimmt wird.A special development of the method provides that the operation-specific optimization criterion is determined on the basis of at least one power requirement for the motor vehicle drive present in the control unit. Here, the optimization criterion is carried out on the basis of a setpoint template, which is, for example, caused by a driver's request. In this embodiment of the method according to the invention, the operation-specific optimization criterion is advantageously determined on the basis of the performance requirements for the drive train. It is conceivable, depending on the operating mode of a vehicle and thus also of the drive train, to differentiate between different load profiles, such as motorway or off-road driving, and, depending on the occurrence of one of these load conditions, to define an optimization criterion, taking into account ultimately the drive characteristic curve that corresponds to the operating mode of the Drive unit is based, is determined.

Weiterhin ist es ebenfalls denkbar, dass das erfindungsgemäße Verfahren mit einem Fahrerassistenzsystem zur automatischen Spurhaltung bzw. Abstands- und/oder Geschwindigkeitsregelung kombiniert wird. Hierbei wird bei der Ermittlung der Antriebskennlinie zumindest ein im Fahrerassistenzsystem hinterlegter Parameter berücksichtigt, so dass sowohl Beschleunigungsvorgänge als auch Bremsvorgänge in einem für den Betrieb eines Fahrzeugs wenigstens näherungsweise optimalen Bereich realisiert werden können. Darüber hinaus wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Ermittlung der Antriebskennlinie derart mit dem Einsatz eines Navigationssystems kombiniert, dass auch die Topographie der Fahrstrecke (Kurven, Steigung, Gefälle) oder andere Eigenschaften, wie zukünftig anzutreffende Ampelanlagen oder Ausfahrten, zur Bestimmung einer optimierten Antriebskennlinie herangezogen werden.Furthermore, it is also conceivable that the method according to the invention is combined with a driver assistance system for automatic lane keeping or distance and / or speed control. When determining the drive characteristic, at least one parameter stored in the driver assistance system is taken into account so that both acceleration processes and braking processes can be implemented in an at least approximately optimal range for the operation of a vehicle. In addition, in a particularly preferred embodiment of the invention, the determination of the drive characteristic is combined with the use of a navigation system in such a way that the topography of the route (curves, uphill, downhill slopes) or other properties, such as future traffic lights or exits, are also used to determine an optimized Drive characteristic can be used.

In einer weiteren Ausgestaltung des beschriebenen Verfahrens ist im Bereich eines Fahrerarbeitsplatzes ein Eingabeelement vorgesehen, durch dessen Betätigung der Fahrer wenigstens ein Optimierungskriterium vorgeben kann, das der Bestimmung einer Antriebskennlinie zugrunde gelegt werden soll. In diesem Zusammenhang ist es etwa denkbar, dass der Fahrer mit Hilfe des zuvor erwähnten Eingabeelements einen bestimmten Betriebszustand auswählt. Hierbei kann der Fahrer bspw. vor Beginn einer Geländefahrt mit einem Schalter den entsprechenden Betriebsmodus „Gelände“ auswählen, so dass in der zentralen Motorsteuerung unter Berücksichtigung dieses Betriebsmodus' eine spezifische Antriebskennlinie, die die Anforderungen bei Geländefahrt berücksichtigt, ausgewählt, und die Antriebseinheit diese Antriebskennlinie berücksichtigend betrieben wird.In a further refinement of the method described, an input element is provided in the area of a driver's workstation, through whose actuation the driver can specify at least one optimization criterion on which the determination of a drive characteristic should be based. In this context, it is for example conceivable that the driver selects a specific operating state with the aid of the input element mentioned above. Here, the driver can, for example, before starting off-road driving, use a switch to select the appropriate operating mode "Off-road" so that a specific drive characteristic that takes into account the requirements for off-road driving is selected in the central motor control, taking this operating mode into account, and the drive unit selects this drive characteristic is operated taking into account.

Alternativ oder in Ergänzung zu dem zuvor genannten Eingabeelement ist es ebenfalls denkbar, mit Hilfe einer externen Datenübermittlungseinheit ein bei der Ermittlung der Antriebskennlinie zu berücksichtigendes Optimierungskriterium festzulegen. Unter Einsatz einer mobilen Datenverarbeitungseinheit, bspw. eines Laptops, oder über ein entsprechend eingerichtetes Fuhrparkmanagementsystem wird in diesem Fall ein betriebsspezifisches Optimierungskriterium, dass der Ermittlung der Antriebskennlinie zugrunde gelegt werden soll, in der Steuereinheit zu hinterlegt bzw. ausgewählt. Auf diese Weise ist es denkbar, dass etwa ein Spediteur über das in der Zentrale installierte Fuhrparkmanagementsystem auch auf die Steuerung der Antriebseinheiten der von ihm betriebenen Fahrzeuge, insbesondere im Hinblick auf eine Verbrauchsoptimierung, einwirken kann.Alternatively or in addition to the input element mentioned above, it is also conceivable to use an external data transmission unit to define an optimization criterion to be taken into account when determining the drive characteristic. Using a mobile data processing unit, e.g. a laptop, or a suitably set up fleet management system, a company-specific optimization criterion, which should be used as the basis for determining the drive characteristic, is stored or selected in the control unit. In this way it is conceivable that a freight forwarder, for example, will use the one installed in the headquarters Fleet management system can also act on the control of the drive units of the vehicles operated by it, in particular with a view to optimizing consumption.

Außer durch ein Verfahren wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch durch eine speziell weitergebildete Vorrichtung zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs gelöst. Hierbei ist eine Vorrichtung zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs, die über wenigstens eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Soll- und/oder Istwerts eines Fahrzeugsbetriebszustands sowie über eine Steuereinheit, in der unter Zugrundelegung des Soll- und/oder Istwerts sowie wenigstens einer Berücksichtigung zumindest eines betriebsspezifischen Optimierungskriteriums ermittelten Antriebskennlinie des Kraftfahrzeugsantriebs, ein Steuersignal generierbar ist, das an den Kraftfahrzeugantrieb übertragbar ist, so dass der Kraftfahrzeugantrieb auf der Grundlage des Steuersignals steuerbar ist, verfügt, derart weitergebildet worden, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass das zumindest eine bei der Ermittlung der Antriebskennlinie berücksichtigte betriebsspezifische Optimierungskriterium durch Auswahl aus wenigstens zwei hinterlegten Optimierungskriterien, durch Berücksichtigung wenigstens zweier in der Steuereinheit hinterlegter Optimierungskriterien oder anhand des wenigstens einen Soll- und/oder Istwerts des Fahrzeugbetriebszustands ermittelbar ist. Die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung stellt somit sicher, dass auf vorteilhafte Weise eine Antriebseinheit eines Fahrzeugs unter Zugrundelegung unterschiedlicher, bedarfsangepasst bestimmbarer Antriebskennlinien betreibbar ist. Hierbei erfolgt die Auswahl der jeweiligen Betriebskennlinie anhand eines manuell vorgebbaren oder automatisch generierbaren Optimierungskriteriums.In addition to a method, the object underlying the invention is also achieved by a specially developed device for regulating a motor vehicle drive. Here is a device for regulating a motor vehicle drive that uses at least one sensor unit to detect a setpoint and / or actual value of a vehicle operating state and a control unit in which at least one operation-specific optimization criterion is determined on the basis of the setpoint and / or actual value and at least one consideration Drive characteristic of the motor vehicle drive, a control signal can be generated that can be transmitted to the motor vehicle drive so that the motor vehicle drive can be controlled on the basis of the control signal, has been developed in such a way that the control unit is designed such that the at least one when determining the drive characteristic considered operation-specific optimization criterion by selecting from at least two stored optimization criteria, by taking into account at least two optimization criteria stored in the control unit or based on the at least a setpoint and / or actual value of the vehicle operating state can be determined. The device embodied according to the invention thus ensures that a drive unit of a vehicle can be operated in an advantageous manner on the basis of different drive characteristics that can be determined as required. In this case, the respective operating characteristic is selected on the basis of a manually specifiable or automatically generated optimization criterion.

Wie bereits ausgeführt worden ist, handelt es sich bei einem derartigen betriebsspezifischen Optimierungskriterium, das einer Festlegung der Antriebskennlinie in einer Steuereinheit zugrunde gelegt wird, um ein Kriterium, mittels dem der Betrieb eines Fahrzeugs hinsichtlich spezieller Randbedingungen, wie etwa Lärm- oder Abgasemission, optimierbar ist.As has already been explained, such an operation-specific optimization criterion, which is used as the basis for determining the drive characteristic in a control unit, is a criterion by means of which the operation of a vehicle can be optimized with regard to special boundary conditions, such as noise or exhaust emissions .

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird die Vorrichtung zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs in Verbindung mit einer Antriebsmaschine, die mit einem Getriebe in Wirkverbindung steht, ausgeführt. Hierbei ist es insbesondere denkbar, dass das Getriebe als Automatikgetriebe oder auch als stufenloses Getriebe ausgeführt ist. Die Verbindung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der entsprechenden Vorrichtung mit einer Antriebseinheit, die über eine mit einem Getriebe gekoppelte Antriebsmaschine verfügt, bietet den Vorteil, dass die Antriebseinheit unter Zugrundelegung einer optimierten Kennlinie betreibbar ist. Hierbei ist es unerheblich, ob zur Erreichung einer optimalen Betriebsweise der Antriebseinheit die Antriebsmaschine, die Getriebeübersetzung oder sowohl die Betriebsweise der Antriebsmaschine als auch die Übersetzung des Getriebes über eine Steuersignal entsprechend verändert wird bzw. werden.In a special embodiment of the invention, the device for regulating a motor vehicle drive is implemented in connection with a drive machine which is operatively connected to a transmission. It is particularly conceivable here that the transmission is designed as an automatic transmission or also as a continuously variable transmission. The connection of the method according to the invention or the corresponding device with a drive unit which has a drive machine coupled to a gear offers the advantage that the drive unit can be operated on the basis of an optimized characteristic curve. It is irrelevant here whether the drive machine, the gear ratio or both the operating mode of the drive machine and the ratio of the gear are changed accordingly via a control signal in order to achieve an optimal operating mode of the drive unit.

Im Folgenden werden das erfindungsgemäße Verfahren sowie die entsprechende Vorrichtung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 Ablaufschema eines Verfahrens zum Auffinden einer geeigneten Antriebskennlinie;
2 Ablaufschema eines Verfahrens zum Auffinden eines geeigneten Soll-Betriebspunktes;
3 Darstellung Antriebskennlinien und Antriebskennfeldern.

In the following, the method according to the invention and the corresponding device are explained in more detail without restricting the general inventive concept with reference to the figures. Show it:

1 Flow chart of a method for finding a suitable drive characteristic;
2 Flow chart of a method for finding a suitable target operating point;
3 Representation of drive characteristics and drive maps.

1 zeigt ein Ablaufschema eines erfindungsgemäß ausgeführten Verfahrens zur Regelung eines Kraftfahrzeugantriebs. Aus dem dargestellten Ablaufschema geht hervor, wie die Online-Parametrierung bzw. das Auffinden einer geeigneten Antriebskennlinie sowie des Soll-Betriebspunktes erreicht wird. 1 shows a flow chart of a method implemented according to the invention for regulating a motor vehicle drive. The flow chart shown shows how the online parameterization or the finding of a suitable drive characteristic and the target operating point are achieved.

Zunächst werden mittels der im sowie am Fahrzeug vorgesehenen Sensoren unter Zugrundelegung von Fahrzeugbetriebszuständen 1, Umgebungsbedingungen 2 und/oder den Fahrerwünschen 3 Messsignale generiert und an eine Steuereinheit 4, die in eine Motorsteuerung oder in den Fahrzeugführungsrechner integriert ist, weitergeleitet. In diesem Zusammenhang werden die Fahrzeugbetriebszustände 1, insbesondere Drehzahlen, Drehmomente, Drücke, Temperaturen, und die Umgebungsbedingungen 2, insbesondere Außentemperatur, Fahrbahnsteigung, Lenkwinkel, als Istwerte und die Fahrerwünsche 3, die in der Regel aufgrund von Fahrpedalstellungen oder der Stellung von Schaltelementen vorliegen, als Sollwerte berücksichtigt. In der Steuereinheit 4 anhand der Fahrzeugbetriebszustände 1, der Umgebungsbedingungen 2 sowie der Fahrerwünsche 3 ein dem jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeuges zuzuordnendes betriebsspezifisches Optimierungskriterium 5 ermittelt, aus dem in einem Verfahrensschritt 6 die den Betrieb des Kraftfahrzeugs zugrunde zu legende Antriebskennlinie 7 ausgewählt wird.First, the sensors provided in and on the vehicle are used on the basis of vehicle operating states 1 , Environmental conditions 2 and / or the driver's wishes 3 Measurement signals generated and sent to a control unit 4th , which is integrated in an engine control or in the vehicle control computer. In this context, the vehicle operating states 1 , in particular speeds, torques, pressures, temperatures, and the ambient conditions 2 , in particular outside temperature, road gradient, steering angle, as actual values and the driver's wishes 3 , which are usually present due to the accelerator pedal positions or the position of switching elements, are taken into account as setpoint values. In the control unit 4th based on the vehicle operating conditions 1 , the environmental conditions 2 as well as the driver's wishes 3 an operation-specific optimization criterion to be assigned to the respective operating state of the vehicle 5 determined from which in one process step 6th the drive characteristic on which the operation of the motor vehicle is based 7th is selected.

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ermittlung des betriebsspezifischen Optimierungskriteriums 5, das schließlich der Auswahl einer Antriebskennlinie 7 zugrunde gelegt wird, unter Zugrundelegung einer Gewichtung, wobei die einzelnen den Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs beeinflussenden Größen, also Ist- 1, 2 sowie Sollwerte 3 bei der Ermittlung des betriebspezifischen Optimierungskriteriums 5 über das Vorsehen entsprechender Faktoren gewichtet werden. Um eine Gewichtung der Optimierungskriterien erreichen zu können ist, ist im Bereich des Fahrerarbeitsplatzes eine Eingabeeinheit 8 vorgesehen, mit der der Fahrer menügeführt eine Auswahl und Gewichtung der einzelnen zur Verfügung stehenden Optimierungskriterien vornimmt. Hierbei wird eine Auswahl aus unterschiedlichen Optimierungskriterien, zu denen bspw. der Kraftstoffverbrauch, die Lärmemission, die gewünschte Fahrweise, der Beladungszustand, die Topographie der zukünftigen Fahrstrecke oder auch die Minimierung der Schaltvorgänge gehören, vorgegeben.The in 1 The illustrated embodiment is used to determine the company-specific optimization criterion 5 , which ultimately involves selecting a drive characteristic 7th is taken as a basis, based on a weighting, the individual variables influencing the driving operation of the motor vehicle, i.e. actual 1 , 2 as well as setpoints 3 when determining the company-specific Optimization criterion 5 be weighted by providing appropriate factors. In order to be able to achieve a weighting of the optimization criteria, there is an input unit in the area of the driver's workplace 8th provided, with which the driver makes a menu-guided selection and weighting of the individual available optimization criteria. Here, a selection is made from different optimization criteria, including, for example, fuel consumption, noise emissions, the desired driving style, the load condition, the topography of the future route or the minimization of gear changes.

Sobald in der Steuereinheit die Auswahl einer der Steuerung des Kraftfahrzeugantriebs zugrunde zu legenden Antriebskennlinie 7 bzw. Kennfeldes erfolgt ist, wird anhand der ermittelten Antriebskennlinie der Sollbetriebspunkt 9, also die Führungsgröße 10 festgelegt und diese Führungsgröße 10 mit der Regelgröße 12, nämlich dem aktuellen Ist-Betriebspunkt 11 der Antriebseinheit des Kraftfahrzeuges, verglichen. Wird bei dem vorgenannten Vergleich des Soll-Betriebspunktes 9 mit dem Ist-Betriebspunkt 11 eine Differenz festgestellt, erfolgt in der Steuereinheit 4 die Generierung einer Stellgröße 13, die in Form eines Stellsignals an die entsprechenden Stellglieder des Kraftfahrzeugs übermittelt wird. Auf diese Weise wird der Ist-Betriebspunkt 11 zumindest näherungsweise an den Soll-Betriebspunkt 9 angeglichen.As soon as the control unit selects a drive characteristic curve on which the control of the motor vehicle drive is based 7th or characteristic map has taken place, the setpoint operating point is based on the determined drive characteristic 9 , so the reference variable 10 and this reference variable 10 with the controlled variable 12 , namely the current actual operating point 11 the drive unit of the motor vehicle compared. Is used in the aforementioned comparison of the target operating point 9 with the actual operating point 11 a difference is determined, takes place in the control unit 4th the generation of a manipulated variable 13 , which is transmitted in the form of an actuating signal to the corresponding actuators of the motor vehicle. This will be the actual operating point 11 at least approximately to the target operating point 9 adjusted.

Bezüglich des vorbeschriebenen Verfahrens versteht es sich von selbst, dass die einzelnen Verfahrensschritte nicht statisch sind, sondern sich der Vorgang der Ermittlung einer Stellgröße ständig in iterativen Schritten wiederholt, um zu jeder Zeit einen optimalen Betriebspunkt des Fahrzeuges zu gewährleisten.With regard to the method described above, it goes without saying that the individual method steps are not static, but rather the process of determining a manipulated variable is repeated continuously in iterative steps in order to ensure an optimal operating point of the vehicle at all times.

Nur der guten Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass es durchaus vorkommen kann, dass die einzelnen in der Steuereinheit 4 ermittelten Soll-Betriebspunkte 9 nicht auf einer gemeinsamen Antriebskennlinie bzw. einem gemeinsamen Antriebskennfeld liegen, sondern im Laufe eines Fahrzyklusses Soll-Betriebspunkte 9 ermittelt werden, die jeweils unterschiedlichen Kennlinien zuzurechnen sind. Dies ist unter anderem auch darauf zurückzuführen, dass eine für den Momentanzeitpunkt ermittelte optimale Antriebskennlinie aus unterschiedlichen in der Steuereinheit bereits fest hinterlegten Antriebskennlinien ermittelt wird.Just for the sake of good order, it should be noted that it is quite possible that the individual in the control unit 4th determined target operating points 9 do not lie on a common drive characteristic curve or a common drive map, but rather target operating points in the course of a driving cycle 9 can be determined, each of which can be assigned to different characteristics. This is due, among other things, to the fact that an optimal drive characteristic curve determined for the instantaneous point in time is determined from different drive characteristics that are already permanently stored in the control unit.

Weiterhin zeigt die 2 einen Verfahrensablauf, bei dem die Auswahl unterschiedlicher Fahrgänge, die mittels eines Übersetzungsgetriebes eingestellt werden, optimiert wird. Hierbei erfolgt die Auswahl der einzelnen Gänge, also des jeweiligen Übersetzungsverhältnisses zwischen Motor- und Getriebeabtriebswelle, in Abhängigkeit einer Annäherung des Ist-Betriebspunktes 11 an den Soll-Betriebspunkt 9. Über in und am Fahrzeug vorgesehene Sensoren werden Messsignale, die Drehzahlabstände, Drehzahlhysteresen, Drehzahlbeschleunigung und/oder Schaltvorgänge repräsentieren an eine Steuereinheit 4, die wiederum in eine Motorsteuereinheit oder einen zentralen Fahrzeugführungsrechner integriert ist, weitergeleitet. In der Steuereinheit 4 werden zunächst aus den erfassten Ist- und/oder Sollwerten 1, 2, 3 entsprechende quasi „fiktive“ Werte berechnet, die sich nach der Durchführung eines Schaltvorgangs des Übersetzungsgetriebes ergäben. Nach Ermittlung dieser fiktiven Werte erfolgt ein Vergleich zwischen dem ermittelten fiktiven Betriebspunkt und einem ebenfalls in der Steuereinheit, bspw. nach Verfahrensablauf der 1, ermittelten Sollbetriebspunkt.Furthermore shows the 2 a process sequence in which the selection of different driving gears, which are set by means of a transmission gear, is optimized. The selection of the individual gears, i.e. the respective gear ratio between the engine and transmission output shaft, takes place as a function of an approximation of the actual operating point 11 to the target operating point 9 . Via sensors provided in and on the vehicle, measurement signals representing the speed differences, speed hystereses, speed acceleration and / or switching processes are sent to a control unit 4th , which in turn is integrated into an engine control unit or a central vehicle control computer. In the control unit 4th are initially based on the recorded actual and / or target values 1 , 2 , 3 corresponding quasi “fictitious” values are calculated that would result after a shifting process of the transmission gear was carried out. After these fictitious values have been determined, a comparison is made between the fictitious operating point determined and one also in the control unit, for example after the process sequence of FIG 1 , determined target operating point.

Sofern bei diesem Vergleich eine Differenz detektiert wird, wird erneut eine entsprechende Stellgröße erzeugt, über die der jeweilige Ist-Betriebspunkt an einen ermittelten Soll-Betriebspunkt zumindest näherungsweise angeglichen wird. Auch der in 2 gezeigte Ablauf von Verfahrensschritten zur Optimierung einer Gangauswahl bei Verwendung einer Antriebseinheit mit einem Übersetzungsgetriebe wird in Form einer Iteration, also einer ständigen Wiederholung der einzelnen Verfahrensschritte durchgeführt, so dass stets ein Ist-Betriebspunkt bezüglich der Antriebseinheit eingestellt wird, der einen optimalen Betrieb unter Zugrundelegung vorgebbarer Optimierungskriterien zumindest näherungsweise gewährleistet.If a difference is detected during this comparison, a corresponding manipulated variable is generated again, by means of which the respective actual operating point is at least approximately matched to a determined target operating point. The in 2 The sequence of procedural steps shown for optimizing a gear selection when using a drive unit with a transmission gear is carried out in the form of an iteration, i.e. a constant repetition of the individual procedural steps, so that an actual operating point is always set with regard to the drive unit, which allows optimal operation to be specified Optimization criteria at least approximately guaranteed.

Die 3a und 3b zeigen jeweils Antriebskennlinien sowie die 3c ein Antriebskennfeld, also eine Summe von Kennlinien, wie sie in einer Steuereinheit zu einem Momentanzeitpunkt während des Betriebs einer Antriebseinheit mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt werden. Derartige Kennlinien bzw. Kennfelder werden während des Betriebs der Antriebseinheit ständig ermittelt oder verändert, um einen hinsichtlich vorgebbarer Optimierungskriterien optimierten Betrieb der Antriebseinheit und damit des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Wie ausführlich dargelegt worden ist, erfolgt die Ermittlung der Antriebskennlinien unter Zugrundelegung wenigstens eines betriebsspezifischen Optimierungskriteriums, so dass der Steuerung einer Fahrzeugantriebseinheit stets optimierte Antriebskennlinien bzw. Soll-Betriebspunkte vorgegeben werden. Die Verläufe der Antriebskennlinien werden somit anhand der zu optimierenden Kriterien festgelegt. So ist es etwa denkbar, eine verbrauchsoptimierte Antriebskennlinie durch die Motorbetriebspunkte festzulegen, die bei gegebener Leistung der geringsten spezifischen Verbrauch aufweisen.The 3a and 3b each show drive characteristics and the 3c a drive characteristics map, that is to say a sum of characteristics as determined in a control unit at a momentary point in time during operation of a drive unit with the aid of the method according to the invention. Characteristic curves or maps of this type are constantly determined or changed during operation of the drive unit in order to enable operation of the drive unit and thus of the motor vehicle that is optimized with regard to predefinable optimization criteria. As has been explained in detail, the drive characteristics are determined on the basis of at least one operation-specific optimization criterion, so that the control of a vehicle drive unit is always given optimized drive characteristics or setpoint operating points. The courses of the drive characteristics are thus determined on the basis of the criteria to be optimized. For example, it is conceivable to define a consumption-optimized drive characteristic using the engine operating points that have the lowest specific consumption for a given output.

Genauso stellt es bei Einsatz eines Abgasnachbehandlungssystems eine sinnvolle technische Lösung dar, die Wirksamkeit der Abgasnachbehandlung hinsichtlich der Umsetzung der Schadstoffe durch eine geeignete Wahl entsprechender Motorbetriebspunkte zu unterstützen. In diesem Fall stellt die Erreichung einer Zielumwandlungsrate bestimmter Edukte während der Abgasnachbehandlung ein betriebsspezifisches Optimierungskriterium dar.Likewise, when using an exhaust gas aftertreatment system, it is a sensible technical solution to support the effectiveness of the exhaust gas aftertreatment with regard to the conversion of the pollutants through a suitable selection of appropriate engine operating points. In this case, achieving a target conversion rate for certain educts during exhaust gas aftertreatment is a company-specific optimization criterion.

Nur der guten Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren sinnvoll einsetzbar ist, sondern auch bei Verwendung von Elektromotoren oder sogar elektrochemischen Antrieben Verwendung finden kann. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, bei Verwendung von Elektromotoren oder Brennstoffzellen die entsprechenden Regelkennlinien von Batterie- bzw. Brennstoffzelle sowie das Wirkungsgradverhalten der Elektromotoren als Antriebskennlinien zu verwenden.For the sake of clarity, it is pointed out that the method according to the invention can not only be used meaningfully in connection with internal combustion engines, but can also be used when using electric motors or even electrochemical drives. In this context, it is conceivable, when using electric motors or fuel cells, to use the corresponding control characteristics of the battery or fuel cell and the efficiency behavior of the electric motors as drive characteristics.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: FahrzeugbetriebszustandVehicle operating condition
22: UmgebungsbedingungEnvironmental condition
33: FahrerwunschDriver request
44th: SteuereinheitControl unit
55: betriebsspezifisches Optimierungskriteriumcompany-specific optimization criterion
66th: VerfahrensschrittProcess step
77th: AntriebskennlinieDrive characteristic
88th: EingabeeinheitInput unit
99: Soll-BetriebspunktTarget operating point
1010: FührungsgrößeReference variable
1111: Ist-BetriebspunktActual operating point
1212: RegelgrößeControlled variable
1313: StellgrößeManipulated variable

Claims

Method for regulating a motor vehicle drive, in which at least one setpoint and / or actual value (9, 11) of a vehicle operating state (1) is recorded and the motor vehicle drive is determined by means of at least one control unit (4) based on the setpoint and / or actual value (9, 11) ) and at least one drive characteristic (7) of the motor vehicle drive determined taking into account at least one company-specific optimization criterion (5) is operated, the at least one company-specific optimization criterion (5) taken into account when determining the drive characteristic (7) by selecting from at least two in the control unit ( 4) stored optimization criteria, determined by taking into account at least two optimization criteria stored in the control unit (4) and / or based on the at least one setpoint and / or actual value (9, 11) of the vehicle operating state (1) in the at least one control unit (4) becomes, with the determination at least a drive characteristic (7), drive-specific parameters (1, 2, 3) are taken into account as optimization criterion for the current driving mode, at least one characteristic of an internal combustion engine being taken into account when determining the drive characteristic (7) at least two company-specific optimization criteria are used, the importance of which is weighted for determining the drive characteristic curve (7).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that at least one drive characteristic (7) is stored in a control unit (4) of the motor vehicle drive.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that when determining at least one drive characteristic curve (7), vehicle-specific parameters (1, 2, 3) are taken into account as optimization criteria.

Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that at least one characteristic of a transmission gear is taken into account when determining at least one drive characteristic (7).

Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that when determining at least one drive characteristic (7) a characteristic representing a minimum fuel consumption is used as an optimization criterion, which is determined on the basis of an injection quantity characteristic map stored in the control unit (4).

Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the operation-specific optimization criterion (5) is determined on the basis of at least one power requirement for the motor vehicle drive present in the control unit (4).

Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the at least one operation-specific optimization criterion (4) taken into account when determining the drive characteristic curve (7) is determined by actuating an input element (8) arranged in the area of a driver's workplace.

Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the at least one when determining the drive characteristic curve (7) The company-specific optimization criterion (5) taken into account is determined by means of an external data transmission unit.

Device for regulating a motor vehicle drive, with at least one sensor unit for detecting a setpoint and / or actual value (9, 11) of a vehicle operating state (1) and with a control unit (4) in which the setpoint and / or actual value (9 , 11) and at least one drive characteristic curve (7) of the motor vehicle drive determined taking into account an operation-specific optimization criterion (5), a control signal can be generated that can be transmitted to the motor vehicle drive so that the motor vehicle drive can be controlled on the basis of the control signal, the control unit ( 4) is designed in such a way that the at least one operation-specific optimization criterion (5) taken into account when determining the drive characteristic curve (7) by selecting from at least two stored optimization criteria, by taking into account at least two optimization criteria stored in the control unit (4) and / or based on the at least a target u nd / or actual value (9, 11) of the vehicle operating state (1) can be determined, wherein when determining at least one drive characteristic curve (7), drive-specific parameters (1, 2, 3) are taken into account as an optimization criterion for the respective current driving operating state, with the determination at least one drive characteristic (7) at least one characteristic of an internal combustion engine is taken into account and at least two operation-specific optimization criteria are used to determine the drive characteristic (7), the importance of which is weighted for determining the drive characteristic (7).

Device according to Claim 9 , characterized in that the motor vehicle drive has a drive machine and at least one gear that is operatively connected to it.

Device according to Claim 10 , characterized in that the transmission is designed as an automatic transmission.

Device according to Claim 10 or 11 , characterized in that the transmission is continuously variable.

Device according to one of the Claims 9 to 12 , characterized in that at least one input element (8) is provided in the area of a driver's workstation, via which an operation-specific optimization criterion (5) to be taken into account when determining the drive characteristic curve (7) can be specified.