DE102012002054B4

DE102012002054B4 - Überführen eines Steuersystems zwischen sich ändernden Zustandsgleichungen

Info

Publication number: DE102012002054B4
Application number: DE102012002054.6A
Authority: DE
Inventors: Steven M. Hessell; R. Anthony Hansen
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: US20120203395A1; CN102627107B; DE102012002054A1; US8543253B2; CN102627107A

Abstract

Verfahren zum Überführen eines Steuersystems eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst:
Detektieren eines angeforderten Übergangs im Betrieb des Fahrzeugs zwischen einem ersten Bereich oder einem zweiten Bereich in den anderen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs; gekennzeichnet durch:
Auswählen wenigstens einer Zustandsgleichung, die den ersten Bereich oder den zweiten Bereich, in dem das Fahrzeug gegenwärtig arbeitet, als eine gegenwärtige Zustandsgleichung gegenwärtig beschreibt;
Auswählen wenigstens einer Zustandsgleichung, die den ersten Bereich oder den zweiten Bereich, in den das Fahrzeug übergeht, als eine Zielzustandsgleichung beschreibt;
Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis die überführten Werte im Wesentlichen gleich den Werten der Zielzustandsgleichung sind, um den angeforderten Übergang zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich zu glätten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum Überführen eines Steuersystems eines Fahrzeugs zwischen zwei unterschiedlichen Betriebsbereichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es der Art nach im Wesentlichen aus der EP 2 216 223 A1 bekannt geworden ist.
Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei an dieser Stelle auf die DE 10 2007 013 337 A1 verwiesen.
HINTERGRUND
Fahrzeuge können in unterschiedlichen Bereichen arbeiten. Zum Beispiel kann ein Getriebe in einem ersten Bereich arbeiten, wenn eine Kupplung eingerückt ist, und kann es in einem zweiten Bereich arbeiten, wenn die Kupplung ausgerückt ist. Der Betrieb des Fahrzeugs kann durch ein zustandsbasiertes Nachführungssteuersystem, d. h. durch ein betriebszustandsbasiertes Steuersystem, gesteuert werden. Das zustandsbasierte Nachführungssteuersystem enthält mehrere verschiedene Zustandsgleichungen, die den „Zustand“, d. h. den Betrieb des Fahrzeugs und/oder der Komponente, wenn es bzw. sie in jedem der spezifischen Betriebsbereiche betrieben wird, modellieren. Jeder Bereich enthält einen Satz von Zustandsgleichungen, die das zustandsbasierte Nachführungssteuersystem verwendet, um die Leistung des Fahrzeugs und/oder der Komponente nachzuführen und/oder zu schätzen, d. h. einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen, und einen zweiten Satz von Zustandsgleichungen, die zum Steuern des Fahrzeugs verwendet werden, d. h. einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen. Die Zustandsgleichungen können einen Zustandsausgangswert von jeder der Zustandsgleichungen enthalten. Das Steuersystem kann den Zustandsausgangswert mit einem Referenzwert, d. h. mit einem Zielwert für diese spezifische lineare Gleichung, vergleichen. Die Differenz zwischen dem Referenzwert und dem Zustandsausgangswert wird dazu verwendet zu bestimmen, wie das Fahrzeug und/oder die Komponente zu steuern sind. Außerdem können Schätzwerte oder Ausgangswerte von einer oder von mehreren der Zustandsgleichungen verwendet werden, um die verschiedenen Referenzwerte zu berechnen.
Wenn das Fahrzeug den Betrieb von einem Bereich zu einem anderen ändert, z. B., wenn sich das Getriebe vom Betrieb mit einer eingerückten Kupplung zum Betrieb mit der ausgerückten Kupplung ändert, schaltet das zustandsbasierte Nachführungssteuersystem zwischen den unterschiedlichen Sätzen [engl.: „the different set“] von Zustandsgleichungen für die unterschiedlichen Betriebsbereiche um und ändert sich genauer zwischen unterschiedlichen Zustandsgleichungen, die zum Vorhersagen und/oder Steuern des Betriebs des Fahrzeugs und/oder der Komponente in den unterschiedlichen Bereichen verwendet werden. Wenn das zustandsbasierte Nachführungssteuersystem Zustandsgleichungen in Echtzeit ändert, kann ein Unterschied zwischen den Zustandsgleichungen des ersten Bereichs und den Zustandsgleichungen des zweiten Bereichs einen plötzlichen Sprung der Steuerung des Fahrzeugs und/oder der Komponenten veranlassen, wenn zwischen Bereichen gewechselt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, dem Auftreten derartiger Sprünge entgegenzuwirken, wenn Zustandsgleichungen in Echtzeit geändert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Verfahren enthält das Detektieren eines angeforderten Übergangs in dem Betrieb des Fahrzeugs zwischen einem ersten Bereich oder einem zweiten Bereich in den anderen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs. Wenigstens eine Zustandsgleichung, die den ersten Bereich oder den zweiten Bereich beschreibt, in dem das Fahrzeug gegenwärtig arbeitet, wird als die gegenwärtige Zustandsgleichung ausgewählt. Die gegenwärtige Zustandsgleichung kann einen Satz gegenwärtiger Zustandsgleichungen enthalten. Der Satz gegenwärtiger Zustandsgleichungen kann einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Wenigstens eine Zustandsgleichung, die den ersten Bereich oder den zweiten Bereich beschreibt, in den das Fahrzeug übergeht, wird als eine Zielzustandsgleichung ausgewählt. Die Zielzustandsgleichung kann einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Ferner enthält das Verfahren das Ineinanderüberführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis die ineinander überführten Werte im Wesentlichen gleich den Werten der Zielzustandsgleichung sind, um den angeforderten Übergang zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich zu glätten.
Außerdem wird ein Verfahren zum Überführen eines Steuersystems eines Fahrzeugs geschaffen. Das Verfahren enthält das Detektieren eines angeforderten Übergangs in dem Betrieb des Fahrzeugs zwischen einem ersten Bereich oder einem zweiten Bereich in den anderen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs. Es werden wenigstens ein Referenzwert und wenigstens ein Zustandsausgangswert eines gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen, die den Bereich beschreiben, in dem das Fahrzeug gegenwärtig arbeitet, ausgewählt. Der gegenwärtige Satz von Zustandsgleichungen kann einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Es werden wenigstens ein Referenzwert und wenigstens ein Zustandsausgangswert eines Zielsatzes von Zustandsgleichungen, die den Bereich beschreiben, in den das Fahrzeug übergeht, ausgewählt. Der Zielsatz von Zustandsgleichungen kann einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Referenzwert des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem wenigstens einen Referenzwert des Zielsatzes von Zustandsgleichungen wird mit einem Multiplikator multipliziert, um ein Referenzprodukt zu definieren. Das Referenzprodukt wird mit dem wenigstens einen Referenzwert des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, um einen eingestellten Referenzwert zu definieren. Eine Differenz zwischen dem wenigstens einen Zustandsausgangswert des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem wenigstens einen Zustandsausgangswert des Zielsatzes von Zustandsgleichungen wird mit einem Multiplikator multipliziert, um ein Zustandsprodukt zu definieren. Das Zustandsprodukt wird mit dem wenigstens einen Zustandsausgangswert des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, um einen eingestellten Zustandsausgangswert zu definieren. Ferner enthält das Verfahren das Vergleichen des eingestellten Referenzwerts und des eingestellten Zustandsausgangswerts mit dem wenigstens einen Referenzwert bzw. mit dem wenigstens einen Zustandsausgangswert des Satzes von Zielzustandsgleichungen, um zu bestimmen, ob der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert größer, gleich oder kleiner als ein vorgegebener Prozentsatz des wenigstens einen Referenzwerts bzw. des wenigstens einen Zustandsausgangswerts des Zielsatzes von Zustandsgleichungen ist. Der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert werden neu berechnet, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner als ein vorgegebener Prozentsatz des wenigstens einen Referenzwerts bzw. des wenigstens einen Zustandsausgangswerts des Zielsatzes von Zustandsgleichungen ist, bis der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert gleich oder größer dem vorgegebenen Prozentsatz des wenigstens einen Referenzwerts bzw. des wenigstens einen Zustandsausgangswerts des Zielsatzes von Zustandsgleichungen ist, um die angeforderte Änderung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich zu glätten.
Dementsprechend werden die Werte des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen rampenförmig erhöht oder verringert, bis sie im Wesentlichen gleich den Werten des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, wodurch der Übergang zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich geglättet wird und irgendein gefühlter Sprung in dem Fahrzeug minimiert und/oder beseitigt wird. Die gegenwärtigen Zustandsgleichungen und die Zielzustandsgleichungen können jeweils einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Der Satz von Steuerungszustandsgleichungen und der Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen können einzeln oder gleichzeitig ineinander überführt werden.
Die obigen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der besten Bereiche zur Ausführung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
Figurenliste

1 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum nichtlinearen Überführen eines Steuersystems eines Fahrzeugs zwischen zwei unterschiedlichen Betriebsbereichen des Fahrzeugs zeigt.
2 ist ein Ablaufplan, der ein alternatives Verfahren zum linearen Überführen des Steuersystems des Fahrzeugs zwischen zwei unterschiedlichen Betriebsbereichen des Fahrzeugs zeigt.
3 ist ein Diagramm, das einen ersten Satz von Zustandsgleichungen zur Beschreibung des Betriebs eines Fahrzeugs in einem ersten Bereich, einen zweiten Satz von Zustandsgleichungen zur Beschreibung des Betriebs des Fahrzeugs in einem zweiten Bereich und wie die Zustandsgleichungen ineinander überführt werden, wenn der Betrieb des Fahrzeugs von dem ersten Bereich in den zweiten Bereich überführt wird, zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In den Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den mehreren Ansichten gleiche Teile bezeichnen, ist ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs in 1 und 2 allgemein bei 20 gezeigt. Das Verfahren kann als ein Algorithmus verkörpert sein, der in einem Fahrzeugcontroller oder dergleichen betreibbar ist.
Anhand von 3 arbeitet das Fahrzeug oder eine Komponente des Fahrzeugs in wenigstens einem ersten Bereich, der allgemein bei 22 gezeigt ist, und in einem zweiten Bereich, der allgemein bei 24 gezeigt ist. Ein Getriebe kann z. B. in einem ersten Bereich 22 arbeiten, wenn eine Kupplung eingerückt ist, und kann in einem zweiten Bereich 24 arbeiten, wenn die Kupplung ausgerückt ist. Es sollte gewürdigt werden, dass der erste Bereich 22 und der zweite Bereich 24 irgendwelche unterschiedlichen Betriebsbereiche des Fahrzeugs oder einer Komponente des Fahrzeugs enthalten können. Außerdem sollte gewürdigt werden, dass das Fahrzeug mehrere unterschiedliche Betriebsbereiche enthalten kann und dass der erste Bereich 22 und der zweite Bereich 24 zwei beliebige der mehreren unterschiedlichen Betriebsbereiche des Fahrzeugs enthalten können. Dementsprechend sollte gewürdigt werden, dass der erste Bereich 22 und der zweite Bereich 22 nicht auf die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform der Kupplung beschränkt sind.
Eine gegenwärtige Zustandsgleichung beschreibt und/oder steuert den Betrieb des Fahrzeugs in dem ersten Bereich oder in dem zweiten Bereich, in dem das Fahrzeug gegenwärtig arbeitet. Die gegenwärtige Zustandsgleichung kann einen Satz von Zustandsgleichungen enthalten. Der Satz von Zustandsgleichungen kann einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Der gegenwärtige Satz von Zustandsgleichungen kann wenigstens einen Referenzwert 26 und wenigstens einen Zustandsausgangswert 28 enthalten, ist darauf aber nicht beschränkt. Der Zustandsausgangswert 28 ist eine Ausgabe, die von einer linearen Gleichung erzeugt wird, die den Betrieb des Fahrzeugs und/oder der Komponente modelliert. Somit beschreibt der Zustandsausgangswert 28 den Betrieb, d. h. den Zustand, des Fahrzeugs und/oder der Komponente, wenn das Fahrzeug und/oder die Komponente in dem ersten Bereich 22 arbeiten.
Eine Zielzustandsgleichung beschreibt und/oder steuert den Betrieb des Fahrzeugs in dem ersten Bereich oder in dem zweiten Bereich, in den das Fahrzeug überführt wird. Die Zielzustandsgleichung kann einen Satz von Zustandsgleichungen enthalten. Der Satz von Zustandsgleichungen kann einen Satz von Steuerungszustandsgleichungen zum Steuern des Fahrzeugs und einen Satz von Schätzfunktions-Zustandsgleichungen zum Schätzen der Leistung des Fahrzeugs enthalten. Der Zielsatz von Zustandsgleichungen kann wenigstens einen Referenzwert 30 und wenigstens einen Zustandsausgangswert 32 enthalten, ist darauf aber nicht beschränkt. Der Zustandsausgangswert 32 ist eine Ausgabe, die von einer linearen Gleichung erzeugt wird, die den Betrieb des Fahrzeugs und/oder der Komponente modelliert. Somit beschreibt der Zustandsausgangswert 32 den Betrieb, d. h. den Zustand, des Fahrzeugs und/oder der Komponente, wenn das Fahrzeug und/oder die Komponente in dem zweiten Bereich 24 arbeiten.
Ein Fahrzeugcontroller kann auf eine Differenz zwischen den Referenzwerten 26, 30 und den Zustandsausgangswerten 28, 32 Bezug nehmen, um zu bestimmen, wie das Fahrzeug und/oder die Komponente zu steuern sind. Dementsprechend löst der Controller ununterbrochen die Zustandsgleichungen für die jeweiligen Bereiche, um den Betrieb des Fahrzeugs und/oder der Komponente vorherzusagen, und vergleicht die Zustandsausgangswerte 28, 32 von den linearen Gleichungen mit den Referenzwerten 26, 30, um zu bestimmen, wie das Fahrzeug und/oder die Komponente zu steuern oder einzustellen sind. Der Referenzwert 26 für den ersten Bereich 22 enthält einen Wert, der von einem Wert des Referenzwerts 30 für den zweiten Bereich 24 verschieden ist. Die unterschiedlichen Werte oder Beträge des Referenzwerts 26, 30 des ersten Bereichs 22 bzw. des zweiten Bereichs 24 sind allgemein entlang der in 3 gezeigten vertikalen Achse 23 angegeben. Ähnlich ist ein Wert des Zustandsausgangswerts 28 für den ersten Bereich 22 verschieden von einem Wert des Zustandsausgangswerts 32 für den zweiten Bereich 24. Die unterschiedlichen Werte oder Beträge [engl.: „magnitude“] des Zustandsausgangswerts 28, 32 des ersten Bereichs 22 bzw. des zweiten Bereichs 24 sind ebenfalls allgemein entlang der in 3 gezeigten vertikalen Achse 23 angegeben. Dementsprechend tritt zwischen dem Referenzwert 26, 30 und dem Zustandsausgangswert 28, 32 des ersten Bereichs 22 bzw. des zweiten Bereichs 24 eine allgemein bei 25 angegebene plötzliche Änderung auf, wenn das Fahrzeug und/oder die Komponente zwischen dem ersten Bereich 22 und dem zweiten Bereich 24 übergeht. Um den Übergang zwischen dem ersten Bereich 22 und dem zweiten Bereich 24 zu glätten, werden die Referenzwerte 26, 30 und die Zustandsausgangswerte 28, 30 im Zeitverlauf erhöht, d. h. ineinander überführt, was allgemein durch die Strichpunktlinie 34 angegeben ist, um die plötzliche Änderung zwischen dem Wert des Referenzwerts 26 in dem ersten Bereich 22 und dem Wert des Referenzwerts 30 in dem zweiten Bereich 24 zu beseitigen oder zu minimieren sowie die plötzliche Änderung zwischen dem Wert des Zustandsausgangswerts 28 des ersten Bereichs 22 und dem Zustandsausgangswert 32 des weiten Bereichs 24 ebenfalls zu beseitigen oder zu minimieren. Die Zeitdauer, über die die Referenzwerte 26, 30 und die Zustandsausgangswerte 28, 32 erhöht werden, ist allgemein entlang der in 3 gezeigten horizontalen Achse 27 angegeben. Die Zeitdauer ist kalibrierbar und kann so definiert werden, dass sie gleich irgendeiner gewünschten Zeitdauer für das spezifische Fahrzeug und/oder für die spezifischen Betriebsbereiche ist.
Ebenfalls anhand von 1 und 2 enthält das Verfahren das Detektieren einer angeforderten Änderung im Betrieb des Fahrzeugs von dem ersten Bereich 22 oder von dem zweiten Bereich 24 in den anderen des ersten Bereichs 22 und des zweiten Bereichs 24 und/oder das Identifizieren eines Bereichsänderungs-Abschlussmerkers als gleich falsch, allgemein als Block 50 gezeigt. Der Bereichsänderungs-Abschlussmerker ist eine Variable, auf die durch den Fahrzeugcontroller Bezug genommen wird, um zu bestimmen, ob das Ineinanderüberführen des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen abgeschlossen ist, d. h., ob der Merker gleich wahr ist, oder nicht abgeschlossen ist, d. h. ob der Merker gleich falsch ist. Wie es die Bedingungen vorschreiben, kann der Fahrzeugcontroller signalisieren, dass das Fahrzeug und/oder die Komponente zwischen dem ersten Bereich 22 und dem zweiten Bereich 24 umschalten. Dies kann das Umschalten von dem ersten Bereich 22 in den zweiten Bereich 24 wie in 3 gezeigt enthalten oder kann entgegengesetzt das Umschalten von dem zweiten Bereich 24 in den ersten Bereich 22 enthalten. Zum Beispiel kann der Fahrzeugcontroller signalisieren, dass eine Kupplung in einem Getriebe des Fahrzeugs von dem ersten Bereich 22, z. B. eingerückt, in einen zweiten Bereich 24, z. B. ausgerückt, umschaltet, um dadurch den Betrieb des Getriebes von einem ersten Bereich 22 in den zweiten Bereich 24 zu ändern. Die angeforderte Änderung im Betrieb des Fahrzeugs kann auf irgendeine geeignete Weise, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, durch das Identifizieren eines Steuersignals von dem Fahrzeugcontroller oder das Detektieren der Bewegung einer Komponente, eines Schalters, eines Ventils usw., das eine Änderung von dem ersten Bereich 22 in den zweiten Bereich 24 veranlassen würde, detektiert werden.
Ferner enthält das Verfahren das Auswählen, d. h. Definieren, wenigstens einer Zustandsgleichung, die gegenwärtig den Bereich beschreibt, in dem das Fahrzeug gegenwärtig arbeitet, als den gegenwärtigen Satz von Zustandsgleichungen, allgemein als Block 52 gezeigt. Wie in 3 gezeigt und hier beschrieben ist, definiert der gegenwärtige Satz von Zustandsgleichungen den Referenzwert 26 und den Zustandsausgangswert 28 für den ersten Bereich 22. Ferner enthält das Verfahren das Auswählen, d. h. Definieren, wenigstens einer Zustandsgleichung, die den Bereich beschreibt, in den das Fahrzeug übergeht, als einen Zielsatz von Zustandsgleichungen, allgemein als Block 54 gezeigt. Wie in 3 gezeigt und hier beschrieben ist, enthält der Zielsatz von Zustandsgleichungen den Referenzwert 30 und den Zustandsausgangswert 32 für den zweiten Bereich 24.
Ferner enthält das Verfahren das Ineinanderüberführen von Werten des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich den Werten des Zielsatzes von Zustandsgleichungen 30, 32 sind. Das Ineinanderüberführen der Werte des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28, bis sie im Wesentlichen gleich den Werten des Zielsatzes von Zustandsgleichungen 30, 32 sind, glättet die plötzliche Änderung 25, d. h. die Differenz, zwischen dem gegenwärtigen Satz von Zustandsgleichungen 26, 28 und dem Zielsatz von Zustandsgleichungen 30, 32. Durch Glätten der Differenz zwischen dem gegenwärtigen Satz von Zustandsgleichungen 26, 28 und dem Zielsatz der Steuervariable 30, 32 wird der Übergang zwischen dem gegenwärtigen Bereich 22 und dem Zielbereich 24 geglättet.
Um die Werte des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 ineinander zu überführen, enthält das Verfahren ferner das Definieren eines Multiplikators, das allgemein im Block 56 gezeigt ist. Der Multiplikator kann in der Weise definiert werden, dass er irgendeinen Wert größer als null (0) und gleich oder kleiner als eins (1) enthält. Ein größerer Wert des Multiplikators überführt den gegenwärtigen Satz von Zustandsgleichungen schneller als ein kleinerer Wert des Multiplikators.
Der gegenwärtige Satz von Zustandsgleichungen 26, 28 kann linear oder nichtlinear überführt werden. Falls der gegenwärtige Satz von Zustandsgleichungen 26, 28 anhand von 1 und 3, wie in 3 gezeigt, nichtlinear überführt wird, enthält das Überführen der Werte des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 ferner das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem Multiplikator, um ein Referenzprodukt zu definieren. Dementsprechend wird der Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen von dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem Multiplikator multipliziert, um das Referenzprodukt zu definieren. Daraufhin wird das Referenzprodukt mit dem Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, d. h. zu ihm addiert, um einen eingestellten Referenzwert zu definieren, was allgemein als Block 58 gezeigt ist.
Ähnlich enthält das Überführen von Werten des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem Multiplikator, um ein Zustandsprodukt zu definieren. Dementsprechend wird der Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen von dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem Multiplikator multipliziert, um das Zustandsprodukt zu definieren. Daraufhin wird das Zustandsprodukt mit dem Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, d. h. zu ihm addiert, um den eingestellten Zustandsausgangswert zu definieren, was allgemein als Block 60 gezeigt ist.
Ferner enthält das Verfahren das Vergleichen des eingestellten Referenzwerts und des eingestellten Zustandsausgangswerts mit dem Referenzwert 30 bzw. mit dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen, um zu bestimmen, ob der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner, gleich oder größer einem vorgegebenen Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, allgemein als Block 62 gezeigt. Der vorgegebene Prozentsatz kann als irgendein Prozentsatz definiert sein, ist vorzugsweise aber als gleich neunundneunzig Prozent (99 %) definiert.
Ferner enthält das Verfahren das Definieren des Bereichsänderungs-Abschlussmerkers, allgemein als Block 64 gezeigt. Der Bereichsänderungs-Abschlussmerker wird gleich falsch definiert, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind. Der Bereichsänderungs-Abschlussmerker wird gleich wahr definiert, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert gleich oder größer dem vorgegebenen Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind.
Ferner enthält das Verfahren das Bestimmen, ob der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich wahr oder falsch ist, was allgemein als Block 66 gezeigt ist. Wenn der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich falsch ist, d. h., falls der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen ist, enthält das Verfahren ferner das Erhöhen eines Werts des Multiplikators, was allgemein als Block 68 gezeigt ist. Der Wert des Multiplikators wird in Übereinstimmung mit einer kalibrierbaren Rate innerhalb des Bereichs von null (0) und (1) erhöht. Somit definiert die kalibrierbare Rate den Betrag der Erhöhung des Werts des Multiplikators. Die kalibrierbare Rate kann auf irgendeine gewünschte und akzeptable Änderungsrate des Multiplikators, um einen glatten Übergang zwischen dem ersten Bereich 22 und dem zweiten Bereich 24 bereitzustellen, eingestellt werden. Zum Beispiel kann die kalibrierbare Rate die Änderungsrate des Multiplikators auf gleich zehn Prozent (10 %) Erhöhung des Werts des Multiplikators steuern. Die kalibrierbare Rate kann eine lineare Erhöhung, eine exponentielle Erhöhung oder eine krummlinige Erhöhung des Werts des Multiplikators über eine oder mehrere Iterationen der Erhöhung des Werts des Multiplikators definieren, ist darauf aber nicht beschränkt.
Ferner enthält das Verfahren das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem eingestellten Referenzwert und dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem erhöhten Multiplikator, um das Referenzprodukt neu zu definieren, was allgemein als Block 70 gezeigt ist. Dementsprechend wird der eingestellte Referenzwert von dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem erhöhten Multiplikator multipliziert, um das Referenzprodukt neu zu definieren. Daraufhin wird das neu definierte Referenzprodukt mit dem eingestellten Referenzwert summiert, d. h. zu ihm addiert, um einen neu eingestellten Referenzwert zu definieren.
Ähnlich enthält das Verfahren ferner das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem eingestellten Zustandsausgangswert und dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem erhöhten Multiplikator, um das Zustandsprodukt neu zu definieren, was allgemein als Block 72 gezeigt ist. Daraufhin wird das neu definierte Zustandsprodukt mit dem eingestellten Zustandsausgangswert summiert, d. h. zu ihm addiert, um einen neu eingestellten Zustandsausgangswert zu definieren.
Ferner enthält das Verfahren das Wiederholen des iterativen Prozesses, was allgemein bei 74 angegeben ist, bis der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich wahr ist. Genauer werden der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert für jede inkrementelle Erhöhung des Multiplikators mit dem Referenzwert 30 und mit dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen verglichen, Block 62, um zu bestimmen, ob der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner, gleich oder größer als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 und des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen ist, wobei der Bereichsänderungs-Abschlussmerker auf der Grundlage des Vergleichs neu definiert wird, Block 64. Falls der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert weiterhin kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 und des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, Block 66, wird der Wert des Multiplikators in Übereinstimmung mit der kalibrierbaren Rate erhöht, Block 68, und werden ein anderer neu eingestellter Referenzwert und neu eingestellter Zustandsausgangswert berechnet, Blöcke 70 und 72. Der iterative Prozess 74 wird fortgesetzt, bis der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich wahr ist. Falls der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert gleich oder größer dem vorgegeben Prozentsatz des Referenzwerts 30 und des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, in Block 67 angegeben, ist der Übergang abgeschlossen und endet der Algorithmus.
Falls anhand von 2 und 3 der gegenwärtige Satz von Zustandsgleichungen 26, 28 linear überführt wird, enthält das Überführen der Werte des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 ferner das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit einem Multiplikator, um ein Referenzprodukt zu definieren. Dementsprechend wird der Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen von dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem Multiplikator multipliziert, um das Referenzprodukt zu definieren. Daraufhin wird das Referenzprodukt mit dem Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, d. h. zu ihm addiert, um einen eingestellten Referenzwert zu definieren, was allgemein als Block 58 gezeigt ist.
Ähnlich enthält das Überführen von Werten des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem Multiplikator, um ein Zustandsprodukt zu definieren. Dementsprechend wird der Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen von dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem Multiplikator multipliziert, um das Zustandsprodukt zu definieren. Daraufhin wird das Zustandsprodukt mit dem Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, d. h. zu ihm addiert, um den eingestellten Zustandsausgangswert zu definieren, was allgemein als Block 60 gezeigt ist.
Ferner enthält das Verfahren das Vergleichen des eingestellten Referenzwerts und des eingestellten Zustandsausgangswerts mit dem Referenzwert 30 bzw. mit dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen, um zu bestimmen, ob der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner, gleich oder größer als ein vorgegebener Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen ist, was allgemein als Block 62 gezeigt ist. Der vorgegebene Prozentsatz kann als irgendein Prozentsatz definiert sein, ist vorzugsweise aber als neunundneunzig Prozent (99 %) definiert.
Ferner enthält das Verfahren das Definieren des Bereichsänderungs-Abschlussmerkers, was allgemein als Block 64 gezeigt ist. Der Bereichsänderungs-Abschlussmerker wird als falsch definiert, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind. Der Bereichsänderungs-Abschlussmerker wird gleich wahr definiert, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert gleich oder größer dem vorgegebenen Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind.
Ferner enthält das Verfahren das Bestimmen, ob der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich wahr oder falsch ist, was allgemein als Block 66 gezeigt ist. Wenn der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich falsch ist, d. h., falls der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 bzw. des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, enthält das Verfahren ferner das Erhöhen eines Werts des Multiplikators, was allgemein als Block 68 gezeigt ist. Der Wert des Multiplikators wird wie oben beschrieben in Übereinstimmung mit der kalibrierbaren Rate innerhalb des Bereichs von null (0) und (1) erhöht.
Für eine lineare Einstellung des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 enthält das Verfahren ferner das Neuberechnen des eingestellten Referenzwerts. Der eingestellte Referenzwert wird durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem erhöhten Multiplikator neu berechnet, um das Referenzprodukt neu zu definieren. Dementsprechend wird der Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen von dem Referenzwert 30 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem erhöhten Multiplikator multipliziert, um das Referenzprodukt neu zu definieren. Daraufhin wird das neu definierte Referenzprodukt mit dem Referenzwert 26 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, d. h. zu ihm addiert, um den eingestellten Referenzwert neu zu definieren, was allgemein als Block 58 gezeigt ist.
Ähnlich enthält das Überführen der Werte des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen 26, 28 das Multiplizieren der Differenz zwischen dem Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen und dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen mit dem erhöhten Multiplikator, um das Zustandsprodukt neu zu definieren. Dementsprechend wird der Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen von dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen subtrahiert und wird die berechnete Differenz mit dem erhöhten Multiplikator multipliziert, um das Zustandsprodukt neu zu definieren. Daraufhin wird das neu definierte Zustandsprodukt mit dem Zustandsausgangswert 28 des gegenwärtigen Satzes von Zustandsgleichungen summiert, d. h. zu ihm addiert, um den eingestellten Zustandsausgangswert neu zu definieren, was allgemein als Block 60 gezeigt ist.
Ferner enthält das Verfahren das Wiederholen des iterativen Prozesses, was allgemein bei 74 angegeben ist, bis der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich wahr ist. Genauer werden der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert für jede inkrementelle Erhöhung des Multiplikators mit dem Referenzwert 30 und mit dem Zustandsausgangswert 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen verglichen, Block 62, um zu bestimmen, ob der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner, gleich oder größer dem vorgegebenen Prozentsatz des Referenzwerts 30 und des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, und wird der Bereichsänderungs-Abschlussmerker auf der Grundlage des Vergleichs neu definiert, Block 64. Falls der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert weiterhin kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des Referenzwerts 30 und des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, Block 66, wird der Wert des Multiplikators in Übereinstimmung mit der kalibrierbaren Rate erhöht, Block 68, und werden ein anderer neu eingestellter Referenzwert und neu eingestellter Zustandsausgangswert berechnet, Blöcke 58 und 60. Der iterative Prozess 74 wird fortgesetzt, bis der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich wahr ist. Falls der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert gleich oder größer dem vorgegebenen Prozentsatz des Referenzwerts 30 und des Zustandsausgangswerts 32 des Zielsatzes von Zustandsgleichungen sind, in Block 67 angegeben, ist der Übergang abgeschlossen und endet der Algorithmus.

Claims

Verfahren zum Überführen eines Steuersystems eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Detektieren eines angeforderten Übergangs im Betrieb des Fahrzeugs zwischen einem ersten Bereich oder einem zweiten Bereich in den anderen des ersten Bereichs und des zweiten Bereichs; gekennzeichnet durch: Auswählen wenigstens einer Zustandsgleichung, die den ersten Bereich oder den zweiten Bereich, in dem das Fahrzeug gegenwärtig arbeitet, als eine gegenwärtige Zustandsgleichung gegenwärtig beschreibt; Auswählen wenigstens einer Zustandsgleichung, die den ersten Bereich oder den zweiten Bereich, in den das Fahrzeug übergeht, als eine Zielzustandsgleichung beschreibt; Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis die überführten Werte im Wesentlichen gleich den Werten der Zielzustandsgleichung sind, um den angeforderten Übergang zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich zu glätten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gegenwärtige Zustandsgleichung wenigstens einen Referenzwert und wenigstens einen Zustandsausgangswert, der den Betrieb des Fahrzeugs beschreibt, wenn es in dem ersten Bereich ist, enthält, und wobei die Zielzustandsgleichung wenigstens einen Referenzwert und wenigstens einen Zustandsausgangswert, der den Betrieb des Fahrzeugs beschreibt, wenn es in dem zweiten Bereich ist, enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der wenigstens eine Zustandsausgangswert der gegenwärtigen Zustandsgleichung und der wenigstens eine Zustandsausgangswert der Zielzustandsgleichung jeweils durch wenigstens eine lineare Gleichung erzeugt werden, die den Betrieb des Fahrzeugs, wenn es in dem ersten Bereich bzw. in dem zweiten Bereich ist, modelliert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, das Definieren eines Multiplikators zum Einstellen der Werte der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf enthält.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, A) das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem wenigstens einen Referenzwert der gegenwärtigen Zustandsgleichung und dem wenigstens einen Referenzwert der Zielzustandsgleichung mit einem Multiplikator, um ein Referenzprodukt zu definieren, und das Summieren des Referenzprodukts mit dem wenigstens einen Referenzwert der gegenwärtigen Zustandsgleichung, um einen eingestellten Referenzwert zu definieren, enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, B) das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem wenigstens einen Zustandsausgangswert der gegenwärtigen Zustandsgleichung und dem wenigstens einen Zustandsausgangswert der Zielzustandsgleichung mit dem Multiplikator, um ein Zustandsprodukt zu definieren, und das Summieren des Zustandsprodukts mit dem wenigstens einen Zustandsausgangswert der gegenwärtigen Zustandsgleichung, um einen eingestellten Zustandsausgangswert zu definieren, enthält.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, C) das Vergleichen des eingestellten Referenzwerts und des eingestellten Zustandsausgangswerts mit dem wenigstens einen Referenzwert bzw. mit dem wenigstens einen Zustandsausgangswert der Zielzustandsgleichung, um zu bestimmen, ob der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert größer als ein vorgegebener Prozentsatz des wenigstens einen Referenzwerts bzw. des wenigstens einen Zustandsausgangswerts der Zielzustandsgleichung enthält.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, D) das Definieren eines Bereichsänderungs-Abschlussmerkers gleich falsch, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert kleiner als der vorgegebene Prozentsatz des wenigstens einen Referenzwerts bzw. des wenigstens einen Zustandsausgangswerts der Zielzustandsgleichung ist, und das Definieren des Bereichsänderungs-Abschlussmerkers gleich wahr, wenn der eingestellte Referenzwert und der eingestellte Zustandsausgangswert gleich oder größer dem vorgegebenen Prozentsatz des wenigstens einen Referenzwerts bzw. des wenigstens einen Zustandsausgangswerts der Zielzustandsgleichung ist, enthält.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, E) das Erhöhen eines Werts des Multiplikators, wenn der Bereichsänderungs-Abschlussmerker gleich falsch ist, enthält.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Überführen von Werten der gegenwärtigen Zustandsgleichung im Zeitverlauf, bis sie im Wesentlichen gleich Werten der Zielzustandsgleichung sind, F) das Multiplizieren einer Differenz zwischen dem eingestellten Referenzwert und dem wenigstens einen Referenzwert der Zielzustandsgleichung mit dem erhöhten Multiplikator zum Neudefinieren des Referenzprodukts und das Summieren des neu definierten Referenzprodukts mit dem eingestellten Referenzwert, um einen neu eingestellten Referenzwert zu definieren, enthält.