DE102011004127B4 - Berechnen eines Drehzahlsignals in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Berechnen eines gegenüber einem gemessenen Drehzahlsignal (ω_rad, n_kw) schwingungsärmeren berechneten Drehzahlsignals $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

sowohl in Abhängigkeit eines berechneten Soll-Moments (M_d,getr) als auch in Abhängigkeit des gemessenen Drehzahlsignals (ω_rad, nkw) berechnet wird.

Description

• Die Erfindung betrifft die Bestimmung einer Drehzahl im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Motordrehzahl oder Raddrehzahl.
• Bei der Antriebsregelung für ein Kraftfahrzeug gibt es vornehmlich zwei verschiedene Ansätze, nämlich die Momentensteuerung und die Drehzahlregelung.
• Im Fall der Momentensteuerung wird auf eine zu stellende Momentenvorgabe geregelt. Im Fall der Drehzahlregelung wird auf eine vorgegebene Solldrehzahl geregelt, beispielsweise bei Betrieb des Fahrzeugs im Leerlauf.
• In vielen Antriebstopologien, beispielsweise bei konventionellen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor oder bei Hybridfahrzeugen mit Verbrennungsmotor und elektrischer Traktionsmaschine, wird das Fahrzeug typischerweise in der Momentensteuerung betrieben, sobald ein Fahrerwunsch durch Betätigung des Fahrpedals vorliegt. In diesem Fall werden ein oder mehrere Soll-Momente (Momentenvorgabe) für die Motoren (beispielsweise Verbrennungsmotor und elektrische Maschine) berechnet, entsprechende Soll-Drehzahlen werden in diesem Fall aber nicht berechnet. Die Momentenvorgabe wird gewöhnlicherweise in Abhängigkeit der Stellung des Fahrpedals berechnet. Aus der Momentenvorgabe bestimmt das Motorsteuergerät dann die Motorparameter zur Ansteuerung der Aktoren des Motors.
• Für viele Antriebsfunktionen werden als Eingangsgröße ein oder mehrere Drehzahlen des Antriebsstrangs benötigt, beispielsweise die Drehzahl des Verbrennungsmotors oder der elektrischen Maschine oder ein oder mehrere Raddrehzahlen. Diese Drehzahlen liegen als Messgrößen vor. Solche Messgrößen weisen jedoch typischerweise Signalschwankungen auf, beispielsweise Sensorrauschen, Antriebsstrangschwingungen oder durch Straßenunebenheiten verursachte Signalschwankungen (z. B. bei einem Bahnübergang).
• Dies ist insofern nachteilig, als dass diese Messgrößen Steuerungs- oder Regelungsfunktionen als Eingangsgrößen dienen, die wiederum eine Sollvorgabe für die Antriebsaggregate berechnen. Hierdurch kann es zur unbeabsichtigten Rückkopplung und damit Verstärkung von Schwingungen im Antriebsstrang kommen, wodurch der Fahrkomfort maßgeblich beeinträchtigt werden kann oder sogar Bauteilschäden entstehen können.
• Antriebsstrangschwingungen können beispielsweise bei einem Motor mit variablem Ventilhub auftreten. Bei plötzlichem Betätigen des Gaspedals (Tip-in), bei einem Gangwechsel oder bei Drehunförmigkeiten können Antriebsstrangschwingungen verursacht werden, die in dem Motordrehzahlsignal sichtbar sind. Das Motordrehzahlsignal wird wiederum als Eingangsgröße zur Steuerung des Ventilhubs des Motors verwendet, so dass bei einem ungünstigen Phasenverzug die Hubansteuerung schwingt. Neben einer hierdurch verursachten Fahrkomforteinbuße könnte außerdem durch die Rückkopplung ein hohes Moment auf die Motorlagerungen gelangen, wodurch es unter Umständen zu Bauteilschäden kommen kann.
• Um diese Probleme auszuräumen, sind in konventionellen Motorsteuerungen typischerweise Filter- und Logikfunktionen eingebaut, die solche Rückkopplungen unterbinden sollen. Diese Maßnahmen verschlechtern jedoch die Fahrdynamik, vergrößern die Komplexität der Motorsteuerung und vergrößern den Applikationsaufwand.
• In der Druckschrift DE 101 04 600 A1 ist eine Regelungseinrichtung zum Regeln des kinematischen Verhaltens von wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs beschrieben. Der Regelkreis weist einen Regler, eine Bremsvorrichtung und ein Rad auf. In Abhängigkeit des über die Bremsvorrichtung auf das Rad ausgeübten Bremsmoments ergibt sich eine tatsächliche aktuelle Winkelgeschwindigkeit ω. Diese aktuelle Winkelgeschwindigkeit ω ergibt sich als Regelgröße am Ausgang der Regelstrecke. Diese am Rad tatsächlich vorliegende aktuelle Winkelgeschwindigkeit ω wird dann über eine Messeinrichtung gemessen und dann dem Regler zugeführt. Die mit der Messvorrichtung ermittelte aktuelle Winkelgeschwindigkeit ω ist eine Messgröße mit typischerweise starken Schwingungen. Diese Regelungseinrichtung ist auch in der Druckschrift DE 101 04 599 A1 dargestellt.
• In der Druckschrift DE 10 2004 024 458 A1 wird ein Regelkreis beschrieben, bei dem sich die Radistgeschwindigkeit als Regelgröße am Ausgang der Fahrzeugregelstrecke ähnlich wie in den Druckschriften DE 101 04 600 A1 und DE 101 04 599 A1 ergibt. Auch hier handelt es sich bei der Radistgeschwindigkeit um eine Regelgröße, die sich am Ausgang der Fahrzeugregelstrecke ergibt, die dann über eine Messeinrichtung gemessen wird und dann (nach der Messung) mit der Führungsgröße verglichen wird.
• In der Druckschrift DE 10 2007 019 729 A1 ist die Bestimmung einer Motordrehzahl aus einem berechneten Motormoment beschrieben, die als Anfahrdrehzahl für einen Anfahrvorgang verwendet wird.
• In der Druckschrift DE 195 44 720 C1 ist ein Aussetzererkennungsverfahren auf der Grundlage einer Kurbelwellendrehzahl beschrieben, bei dem eine, vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abhängige Störgrößenaufschaltung verwendet wird, die den durch die Torsionsschwingungen der Kurbelwelle verursachten Drehzahleinfluss berücksichtigt. Die Störgrößenaufschaltung erfolgt durch eine zusätzliche Korrektur der Segmentzeiten mittels zylinderindividueller Korrekturfaktoren, die abhängig von der gemessenen Motorlast aus einem Kennfeld bestimmt werden.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Drehzahlsignal für den Antriebsstrangs bereitzustellen, welches sich durch eine Verringerung der Signalschwankungen gegenüber dem gemessenen Drehzahlsignal auszeichnet und daher als Eingangssignal für die Motorsteuerung besonders eignet.
• Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
• Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Berechnen eines Drehzahlsignals hinsichtlich des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Raddrehzahlsignals oder eines Motordrehzahlsignals. Unter dem Begriff Antriebsstrang werden hierbei alle Antriebskomponenten des Fahrzeugs vom Motor, über das Getriebe bis zu den Rädern verstanden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich das Drehzahlsignal nicht als einfache Messgröße; stattdessen wird das Drehzahlsignal in Abhängigkeit einer berechneten Momentenvorgabe (d. h. eines berechneten Soll-Momentes) berechnet; darüber hinaus können optional noch Momentenverluste in die Berechnung mit einbezogen werden. Vorzugsweise erfolgt die Berechnung mittels eines Regelkreises, wobei der Regler ein sich aus dem Vergleich zwischen dem berechneten Drehzahlsignal und einem gemessenen Drehzahlsignal ergebendes Signal entgegennimmt.
• Die berechnete Momentenvorgabe entspricht nicht einem gemessenen tatsächlichen Ist-Momentsignal, welches häufig Signalschwingungen unterliegt (beispielweise Antriebsstrangschwingungen), sondern einem Soll-Momentensignal, welches typischerweise im Vergleich zum Ist-Momentensignal einen deutlich ruhigeren Verlauf aufweist. Dadurch, dass das Drehzahlsignal auf Basis einer solchen Momentenvorgabe berechnet wird, weist es nur geringe Signalschwingungen auf. Ein Dynamikverlust im berechneten Drehzahlsignal entsteht typischerweise nicht. Bei Verwenden dieses berechneten signalschwankungsarmen Drehzahlsignals oder eines davon abgeleiteten Drehzahlsignals als Eingangsgröße einer Motorsteuerfunktion, insbesondere im Rahmen der Momentensteuerung, wird also eine nennenswerte Rückkopplung von Signalschwankungen des Drehzahlsignals unterbunden.
• Dem zur Berechnung des Drehzahlsignals verwendeten Moment (d. h. der Momentenvorgabe und den optionalen Verlusten) liegt vorzugsweise ein Modell zugrunde, welches keine Steifigkeiten der einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs (beispielsweise die Steifigkeit der Kurbelwelle) berücksichtigt, so dass Schwingungen in dem berechneten Drehzahlsignal möglichst unterbunden werden. Zur Berechnung des Drehzahlsignals kann beispielsweise ein Modell verwendet werden, bei dem Antriebsstrang mit einem einzigen akkumulierten Gesamtträgheitsmoment abgebildet wird.
• Die auf Basis einer Momentenvorgabe durchgeführte Berechnung eines Drehzahlsignals für den Antriebsstrang reduziert daher häufig auftretende Komfortdefizite aufgrund der Störungsrückkopplung eines gemessenen Drehzahlsignals sowie die Gefahr vor Bauteilschäden. Aufgrund ihres negativen Einflusses auf die Fahrdynamik und aufgrund ihrer Komplexität können so herkömmliche nachteilige Filter- und Logikfunktionen, die Rückkopplungen unterbinden sollen, vermieden werden. Außerdem kann das berechnete Drehzahlsignal oder ein davon abgeleitetes Signal als Referenzsignal an zentraler Stelle in der Motorsteuerung bereitgestellt werden, auf das dann eine Vielzahl von Funktionen zugreifen kann.
• Es wird darauf hingewiesen, dass in der Beschreibung und den Patentansprüchen ein Drehzahlsignal als Signal zu verstehen ist, aus welchem sich eine Drehzahl n direkt oder durch zusätzliche Umrechnung ablesen lässt. Unter einem Drehzahlsignal fällt neben einem Signal, welches direkt eine Drehzahl n angibt, beispielsweise auch ein Signal, welches einer Winkelgeschwindigkeit ω entspricht und gemäß der Gleichung n = ω/(2π) proportional zur Drehzahl n ist.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das Drehzahlsignal ferner in Abhängigkeit eines oder mehrerer Fahrwiderstände berechnet, die der Momentenvorgabe entgegenwirken. Hierbei kann es sich beispielsweise um den Rollwiderstand der Reifen, den Luftwiderstand und/oder den Steigungswiderstand handeln. Durch Berücksichtigung eines oder mehrerer angenommener Fahrwiderstände kann die Genauigkeit der Berechnung des Drehzahlsignals verbessert werden, insbesondere kann der Offset (systematische Versatz) zwischen dem berechneten Drehzahlsignal und einem über die Achse gemittelten Ist-Drehzahlsignal verringert werden.
• Vorzugsweise wird das Drehzahlsignal sowohl in Abhängigkeit der Momentenvorgabe (und optional eines oder mehrerer Fahrwiderstände) als auch in Abhängigkeit eines gemessenen Drehzahlsignals (welches den Antriebsstrang betrifft) berechnet. Auch hierdurch kann die Genauigkeit der Berechnung erhöht werden und der Offset reduziert werden.
• Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Drehzahlsignal mittels eines einen Regler umfassenden Regelkreises berechnet. In diesem Fall nimmt der Regler vorzugsweise ein sich aus dem Vergleich zwischen dem berechneten Drehzahlsignal und dem gemessenen Drehzahlsignal ergebendes Signal entgegen. Das gemessene Drehzahlsignal fungiert also quasi als Führungsgröße und das berechnete Drehzahlsignal als Regelgröße des Regelkreises. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nimmt der Regelkreis eine Momentenangabe, nämlich die berechnete Momentenvorgabe oder ein davon abhängiges Moment, welches zusätzlich ein oder mehrere Fahrwiderstände berücksichtigt, entgegen. Die Momentenangabe stellt, je nachdem welche Fahrwiderstände berücksichtigt werden, ein mehr oder weniger stark vereinfachtes Modell für das tatsächlich wirksame Moment dar. Mit dem Regler können sämtliche aufgrund der unzureichenden Genauigkeit des Modells noch nicht berücksichtigten Momentenverluste (d. h. Fahrwiderstände) ausgeregelt werden.
• Vorzugsweise wird ein Signal ausgangseitig des Reglers mit der Momentenangabe überlagert und ein sich aus der Überlagerung mit der Momentenangabe ergebendes Signal integriert. Ein derartiger Regelkreis dient beispielsweise der Lösung einer auf dem zweiten newtonschen Gesetz beruhenden Differentialgleichung, die später im Text noch genauer diskutiert wird.
• Vorzugsweise wird mittels des Verfahrens ein Raddrehzahlsignal berechnet. Ein Raddrehzahlsignal zeichnet sich aufgrund des größeren Trägheitsmoments an der Radachse generell dadurch aus, dass ein derartiges Raddrehzahlsignal geringere Schwingungen aufweist als beispielsweise ein Motordrehzahlsignal.
• Wenn bei dem Verfahren schlussendlich ein Motordrehzahlsignal bestimmt werden soll, kann jedoch zunächst ein Raddrehzahlsignal berechnet werden. Über das Übersetzungsverhältnis zwischen Motordrehzahl und Raddrehzahl lässt sich aus dem Raddrehzahlsignal ein Motordrehzahlsignal berechnen, wobei das so berechnete Motordrehzahlsignal beispielsweise als Eingangsgröße einer Motorsteuerfunktion verwendet wird.
• Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Berechnen eines Drehzahlsignals gerichtet. Wie bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung hierbei eingerichtet, das Drehzahlsignal in Abhängigkeit einer berechneten Momentenvorgabe zu berechnen. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen Regelkreis mit Regler, welcher ein sich aus dem Vergleich zwischen dem berechneten Drehzahlsignal und dem gemessenen Drehzahlsignal ergebendes Signal entgegennimmt. Ferner nimmt der Regelkreis eine Momentenangabe, nämlich die berechnete Momentenvorgabe oder ein davon abhängiges Moment, welches zusätzlich ein oder mehrere Fahrwiderstände berücksichtigt, entgegen.
• Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
• Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In diesen zeigen:
• 1 ein Ausführungsbeispiel für einen Regelkreis zum Berechnen eines Raddrehzahlsignals mit Hilfe eines Reglers; und
• 2 einen Vergleich zwischen berechneten und gemessenen Drehzahlsignalen.
• Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein Drehzahlsignal basierend auf einer Momentenvorgabe zu berechnen anstatt das Drehzahlsignal als Messgröße zu bestimmen. Dieses berechnete Drehzahlsignal kann dann als Referenzdrehzahlsignal anstelle der Messgröße in den Antriebsfunktionen verwendet werden.
• Ein möglicher Lösungsansatz zur Berechnung eines Drehzahlsignals ist die Lösung des zweiten newtonschen Gesetz, hier in Form einer Momentengleichung (d.h. $M\left(t\right)=J\cdot \frac{d\omega \left(t\right)}{dt}$

  

  anstatt F(t) = m · a(t)).
• Generell kann ein Referenzdrehzahlsignal ω^ref gemäß folgender auf dem zweiten newtonschen Gesetz beruhender Gleichung in Abhängigkeit eines gemessenen Drehzahlsignals ω (hier in Form einer Winkelgeschwindigkeit) für dieselbe Drehachse und eines angenommenen Moments M_d bestimmt werden: $$J\cdot \frac{d{\omega }^{ref}}{dt}=M_d-K\left({\omega }^{ref}-\omega \right)$$

  
• Hierbei beschreiben die Größe J das an der Drehachse wirksame Trägheitsmoment, die Größe M_d das angenommene wirksame Moment und K einen Regler zur Rückführung aller noch nicht im Modell für M_d berücksichtigten Momentenverluste. Das angenommene Gesamtmoment M_d ist hierbei eine Funktion von einer Momentenvorgabe M_d,soll der Motorsteuerung und berücksichtigt vorzugsweise neben der Momentenvorgabe M_d,soll noch Fahrwiderstände, welche der Momentenvorgabe M_d,soll entgegenwirken. Das Modell für M_d berücksichtigt vorzugsweise keine Steifigkeiten der einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs (beispielsweise Steifigkeit der Kurbelwelle), so dass Schwingungen in dem berechneten Drehzahlsignal ω^ref möglichst verhindert werden. Der Term K(ω^ref - ω) in Gig. 1 könnte unter Reduzierung der Genauigkeit auch weggelassen werden, wobei das Drehzahlsignal dann ohne Verwendung eines Reglers K berechnet werden könnte.
• Für den Fall der Berechnung eines Raddrehzahlsignals ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  lässt sich Gig. 1 umschreiben in folgende Differentialgleichung: $$J_{fzg}\cdot \frac{d{\omega }_{rad}^{ref}}{dt}=M_{d,rad}-K\left({\omega }_{rad}^{ref}-{\omega }_{rad}\right)$$

  
• Hierbei beschreiben die Größe J_fzg das akkumulierte Trägheitsmoment des Fahrzeugs und die Größe M_d,rad das laut dem Modell am Rad wirksame Drehmoment.
• Für das angenommene Drehmoment M_d,rad am Rad gilt beispielsweise folgendes Modell: $$M_{d,rad}=M_{d,getr}\cdot i-\left(M_{d,reib}+M_{d,aero}+M_{d,steig}\right)$$

  
• Hierbei beschreiben die Größe M_d,getr das Soll-Moment am Getriebeeingang, d.h. an der Kurbelwelle, die Größe i die Gesamtübersetzung zwischen Getriebeeingang und Rad, die Größe M_d,reib den Rollwiderstand (hier als Moment und nicht als Kraft), die Größe M_d,aero den Luftwiderstand (als Moment) und die Größe M_d,steig den Steigungswiderstand. Die Momentenverluste M_d,reib , M_d,aero und M_d,steig wirken dem Soll-Moment M_d,getr entgegen. Das Modell kann für das angenommene Drehmoment M_d,rad im Vergleich zu Gig. 3 auch eine geringe Anzahl von Momentenverlusten oder auch zusätzliche, nicht in Gig. 3 aufgeführte Momentenverluste aufweisen.
• Gig. 2 lässt sich durch Integration in folgende Form überführen: $${\omega }_{rad}^{ref}=\frac{1}{J_{fzg}}={\displaystyle \int \left[M_{d,rad}-K\left({\omega }_{rad}^{ref}-{\omega }_{rad}\right)\right]dt}$$

  
• 1 zeigt ein auf Gig. 4 basierendes Ausführungsbeispiel für einen Regelkreis zum Berechnen des Raddrehzahlsignals ${\theta }_{rad}^{ref}$

  

  mit Hilfe eines Reglers K. Der Regler K in 1 wertet in Übereinstimmung mit Gig. 4 die Differenz zwischen dem berechneten Raddrehzahlsignal ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  und einem gemessenen Raddrehzahlsignal ω_rad aus. In Abhängigkeit des Soll-Moments M_d,getr wird über das Momenten-Modell M, welches beispielsweise die Momentenverluste aus Gig. 3 berücksichtigt, das wirksame Moment M_d berechnet. Das Moment M_d und das negierte Ausgangssignal des Reglers K werden überlagert. Das sich aus der Überlagerung ergebende Signal wird durch das Trägheitsmoment J_fzg dividiert (s. Block 1/J_fzg); das Signal nach der Division wird in einem Block I integriert. Selbstverständlich kann auch die Reihenfolge von Integration und Division vertauscht werden.
• Statt des Raddrehzahlsignals ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  kann mit der in 1 dargestellten Anordnung bei entsprechender Modifikation auch ein Motordrehzahlsignal $n_{kw}^{ref}$

  

  berechnet werden, wenn das Trägheitsmoment und das Drehmoment an der Kurbelwelle (d. h. am Getriebeeingang) herangezogen werden und als Messgröße ein Drehzahlsignal an der Kurbelwelle verwendet wird.
• Die vorstehenden Ausführungen für eine Winkelgeschwindigkeit ω gelten unter Berücksichtigung des Proportionalitätsfaktors 2π auch für eine Drehzahl n.
• Vorstehend wurde beschrieben, wie ein Raddrehzahlsignal ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  berechnet wird. Da die Raddrehzahlen gewöhnlich die geringste Störgrößenbehaftung im Antriebsstrang aufweisen, werden sie vorzugsweise für die Berechnung der Referenzdrehzahlen herangezogen. Dadurch wird eine Rückkopplung von Störungen über den Regelkreis minimiert. Über das Übersetzungsverhältnis zwischen Motordrehzahl $n_{kw}^{ref}$

  

  und Raddrehzahl ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  lässt sich aus dem Raddrehzahlsignal ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  ein Motordrehzahlsignal $n_{kw}^{ref}$

  

  an der Kurbelwelle berechnen.
• 2 zeigt im oberen Diagramm ein berechnetes Raddrehzahlsignal ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  im Vergleich zu einem gemessenen Raddrehzahlsignal ω_rad bei mehrfacher jeweils kurzzeitiger Betätigung des Fahrpedals (Tip-in). Da die Schwingungsneigung des gemessenen Raddrehzahlsignals ω_rad gering ist, fallen die Signalunterschiede zwischen dem berechneten Raddrehzahlsignal ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  und dem gemessenen Raddrehzahlsignal ω_rad gering aus. Wie vorstehend beschrieben, wird aus dem berechneten Raddrehzahlsignal ${\omega }_{rad}^{ref}$

  

  ein äquivalentes aber schwingungsfreies Motordrehzahlsignal $n_{kw}^{ref}$

  

  an der Kurbelwelle berechnet, das beispielsweise für die weitere Funktionsumsetzung verwendet werden kann. Dieses berechnete Motordrehzahlsignal $n_{kw}^{ref}$

  

  ist in dem mittleren Diagramm im Vergleich zu dem gemessenen schwingungsbehafteten Motordrehzahlsignal nkw dargestellt.
• Wie im mittleren Diagramm ersichtlich taucht im gemessenen Motordrehzahlsignal nkw bei jedem Betätigen des Fahrpedals (ungefähr bei 31,5 s und 36 s) Schwingungen auf, welche im berechneten Motordrehzahlsignal $n_{kw}^{ref}$

  

  nicht sichtbar sind. Im unteren Diagramm ist die Größe $n_{kw}^{ref}-n_{kw}$

  

  der Schwingung dargestellt. Die Dynamik im Drehzahlanstieg (ungefähr bei 32,0 s und 36,3 s) wird durch die Berechnung nicht beeinträchtigt.
• Vorstehend wurde die auf Basis einer Momentenvorgabe durchgeführte Berechnung eines schwingungsarmen Drehzahlsignals für den Antriebsstrang beschrieben, welches häufig auftretende Komfortdefizite aufgrund der Schwingungsrückkopplung eines gemessenen Drehzahlsignals sowie die Gefahr vor Bauteilschäden reduziert. Außerdem kann das berechnete Drehzahlsignal als Referenzsignal an zentraler Stelle in der Motorsteuerung bereitgestellt werden, auf das dann eine Vielzahl von Funktionen zugreifen können. Durch die Erfindung kann das Fahrverhalten verbessert und Kompromisse zwischen Fahrkomfort und -dynamik entschärft werden. Die Erfindung gestattet zudem eine zentrale Referenzsignalberechnung zur Verwendung bei einer Vielzahl von Funktionen, wodurch die Funktionskomplexität und Rechenlast reduziert werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Berechnen eines gegenüber einem gemessenen Drehzahlsignal (ω_rad, n_kw) schwingungsärmeren berechneten Drehzahlsignals $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   sowohl in Abhängigkeit eines berechneten Soll-Moments (M_d,getr) als auch in Abhängigkeit des gemessenen Drehzahlsignals (ω_rad, nkw) berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref}{n}_{kw}^{ref}\right)$

   

   oder ein davon abgeleitetes Signal als Eingangsgröße einer Motorsteuerfunktion verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref}{n}_{kw}^{ref}\right)$

   

   ferner in Abhängigkeit eines oder mehrerer Fahrwiderstände berechnet wird, welche des Soll-Moment (M_d,getr) entgegenwirken.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   mittels eines einen Regler (K) umfassenden Regelkreises berechnet wird, - der Regler (K) ein sich aus dem Vergleich zwischen dem berechneten Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   und dem gemessenen Drehzahlsignal (ω_rad, n_kw) ergebendes Signal entgegennimmt, und - der Regelkreis eine Momentenangabe (M_d), nämlich das berechnete Soll-Moment (M_d,getr) oder ein davon abhängiges Moment, welches zusätzlich ein oder mehrere Fahrwiderstände berücksichtigt, welche dem Soll-Moment (M_d,getr) entgegenwirken, entgegennimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei - ein Signal ausgangseitig des Reglers mit der Momentenangabe (M_d) überlagert wird, und - ein sich aus der Überlagerung mit der Momentenangabe (M_d) ergebendes Signal integriert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref}{n}_{kw}^{ref}\right)$

   

   einem Raddrehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref}\right)$

   

   entspricht.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Motordrehzahlsignal $\left(n_{kw}^{ref}\right)$

   

   aus dem berechneten Raddrehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref}\right)$

   

   berechnet wird.
8. Vorrichtung zum Berechnen eines gegenüber einem gemessenen Drehzahlsignal (ω_rad, n_kw) schwingungsärmeren berechneten Drehzahlsignals $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, das berechnete Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   in Abhängigkeit eines berechneten Soll-Moments (M_d,getr) und in Abhängigkeit des gemessenen Drehzahlsignals (ω_rad, n_kw) zu berechnen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei - die Vorrichtung einen Regelkreis umfasst, welcher einen Regler (K) beinhaltet, - der Regler (K) ein sich aus dem Vergleich zwischen dem berechneten Drehzahlsignal $\left({\omega }_{rad}^{ref},n_{kw}^{ref}\right)$

   

   und dem gemessenen Drehzahlsignal (ω_rad, n_kw) ergebendes Signal entgegennimmt, und - der Regelkreis eine Momentenangabe (M_d), nämlich das berechnete Soll-Moment (M_d,getr) oder ein davon abhängiges Moment, welches zusätzlich ein oder mehrere Fahrwiderstände berücksichtigt, welche dem Soll-Moment (M_d,getr) entgegenwirken, entgegennimmt.

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