DE102012109114A1

DE102012109114A1 - Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen

Info

Publication number: DE102012109114A1
Application number: DE102012109114A
Authority: DE
Inventors: Andreas Haydl
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2013-04-11
Also published as: AT511973B1; AT511973A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen (M_ICE,ECU) bei Steuereinheiten (ECU, HCU) von Hybridfahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine (ICM) und zumindest einem elektrischen Antriebsmotor (EM), insbesondere von Vollhybridfahrzeugen, mit folgenden Schritten:
• Aufsuchen eines Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung;
• Umschalten des Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotorantrieb oder von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb;
• Auslesen eines Drehmomentsignals (M_EM) zumindest eines elektrischen Antriebsmotors (EM) während des Elektromotorantriebes, vorzugsweise im Bereich des Umschaltpunktes;
• Ermitteln eines Drehmomentsignals (M_ICE,ECU) für die Brennkraftmaschine (ICM) auf der Basis des Drehmomentsignals (M_EM) des elektrischen Antriebsmotors (EM).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen bei Steuereinheiten von Hybridfahrzeugen, insbesondere von Vollhybridfahrzeugen.
Die Genauigkeit des durch die elektronische Steuereinheit ECU (Elektronic Control Unit) zur Verfügung gestellten Drehmomentsignals ist zumeist sehr gering, wodurch insbesondere bei Automatikgetrieben statische Korrekturkennfelder eingesetzt werden, um die Genauigkeit von Drehmomentsignalen. Aus den Druckschriften EP 0 780 602 A , DE 10 2007 032 078 A1 , EP 1 916 452 A1 und EP 2 327 908 A1 ist es bekannt, Drehmomentsignale für automatische Getriebe bei Fahrzeugen mittels Kennfeldern zu korrigieren. Diese statische Korrektur ist aber beispielsweise für Hybridfahrzeuge nicht ausreichend.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, auf möglichst einfache Weise die Genauigkeit von Drehmomentsignalen bei Steuereinheiten von Hybridfahrzeugen zu erhöhen.
Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Schritte erreicht:

• Aufsuchen eines Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung;
• Umschalten des Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotorantrieb oder von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb;
• Auslesen eines Drehmomentsignals zumindest eines elektrischen Antriebsmotors währen des Elektromotorantriebes, vorzugsweise im Bereich des Umschaltpunktes;
• Ermitteln eines Drehmomentsignals für die Brennkraftmaschine auf der Basis des Drehmomentsignals des elektrischen Antriebsmotors.

Besonders hohe Genauigkeit wird erreicht, wenn die Ermittlung des Drehmomentsignals für die Brennkraftmaschine auf der Basis der Drehmomentsignals des elektrischen Motors während dem Brennkraftmaschinenantrieb erfolgt. Das Drehmomentsignal der elektrischen Antriebsmaschine, ist im Allgemeinen viel genauer, als der Drehmomentwert der Brennkraftmaschine, welche der Steuereinheit zur Verfügung gestellt wird. Der Drehmomentwert des elektrischen Antriebsmotors dient somit als Referenzwert für die Bestimmung eines genauen Drehmomentwertes der Brennkraftmaschine. Der Drehmomentwert des elektrischen Antriebsmotors kann somit rückschauend – oder vorausschauend – auf den Wert des Drehmomentes der Brennkraftmaschine vor bzw. nach dem Elektromotorantrieb gerechnet werden.
Innerhalb der Hybridsteuereinheit sind verschiedene Einflussfaktoren auf das Drehmomentsignal der Brennkraftmaschine abgespeichert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn bei der Ermittlung des Drehmomentssignals für die Brennkraftmaschine zumindest ein aktueller Betriebszustandes des Fahrzeuges berücksichtigt wird und das Drehmomentsignal für die Brennkraftmaschine entsprechend dem aktuellen Betriebszustand adaptiert wird.
Bei Betrieb mit betriebswarmer Brennkraftmaschine auf Meeresniveau kann vorgesehen sein, dass die Adaption auf der Basis eines Standard-Korrekturkennfeldes als Funktion der Motordrehzahl und der Motorlast erfolgt. Für Betrieb bei Bedingungen, welche von Standartbedingungen für die Temperatur der Brennkraftmaschine und der Ansaugluft abweichen, ist weiters vorgesehen, dass die Adaption auf der Basis eines Temperaturkorrekturkennfeldes als Funktion der Motortemperatur der Brennkraftmaschine und der Ansauglufttemperatur erfolgt.
Zur Höhenkorrektur von Anwendungen über Meeresniveau kann weiters eine Druckkorrekturkennlinie verwendet werden.
Sämtliche Korrekturkennfelder und Korrekturkennlinien sind in der elektronischen Speichereinheit des Hybridfahrzeuges abgelegt.
Weiters kann vorgesehen sein, dass zumindest ein auf der Basis des Drehmomentsignals des elektrischen Antriebsmotors ermitteltes und vorzugsweise adaptiertes Drehmomentsignal für die Brennkraftmaschine in einem Datenspeicher abgespeichert wird. Alternativ oder zusätzlich können auch die Adaptionswerte für das Drehmomentsignal der Brennkraftmaschine in einem Datenspeicher abgespeichert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert. Die Figur zeigt schematisch das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen bei Steuereinheiten von Hybridfahrzeuge mit zumindest einer Brennkraftmaschine ICE und zumindest einem elektrischen Antriebsmotor EM. Dabei ist mit ECU die Steuereinheit der Brennkraftmaschine ICE, mit MCU die Steuereinheit der elektrischen Antriebsmotors EM und mit HCU die Hybridsteuereinheit bezeichnet. Die Brennkraftmaschine ICE und der elektrische Antriebsmotor EM wirken auf den Antriebsstrang A des Hybridfahrzeuges ein.
Die elektronische Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine ICE liefert Daten über Drehzahl n_ICE der Brennkraftmaschine ICE, die Ansauglufttemperatur T_IN, die Brennkraftmaschinentemperatur T_ICE und das Drehmoment M_ICE,ECU der Brennkraftmaschine ICE. Die Genauigkeit des Drehmoment M_ICE,ECU der Brennkraftmaschine ICE ist allerdings für die Hybridsteuerung oft nicht ausreichend.
Um der Hybridsteuereinheit HCU ein hinreichend genaues Drehmomentsignal der Brennkraftmaschine ICE zur Verfügung stellen zu können, wird das von der Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine ICE zur Verfügung gestellte Drehmomentsignal korrigiert.
Die Korrektur findet dabei in einem Betriebsbereich des Fahrzeuges statt, in welchem eine konstante Geschwindigkeit und eine konstante Lastanforderung vorherrscht. In solch einem Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung wird der Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotorantrieb oder von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb umgeschalten. Dieser Umschaltvorgang (Hybridmoduswechsel) ist in der Fig. mit HMW bezeichnet. Dabei wird das Drehmomentsignals M_EM des elektrischen Antriebsmotors EM während des Elektromotorantriebes nahe dem Umschaltzeitpunkt aus der Steuereinheit MCU des elektrischen Antriebsmotors ausgelesen und auf der Basis der Differenz ∆M zwischen dem Drehmomentsignal M_ICE,ECU der Brennkraftmaschine und dem Drehmomentsignal M_EM des elektrischen Antriebsmotors EM eine Adaption des Drehmomentsignals der Steuereinheit ECU der Brennkraftmaschine ICE durchgeführt wird.
Das Ablegen der Adaptionswerte ΔM erfolgt nach einer Klassifizierung, je nachdem, ob die Temperaturen T_IN, T_ICE der Ansaugluft und/oder der Brennkraftmaschine ICE oder der Umgebungsdruck p_atm von Normbedingungen abweichen. Bei Standardbedingungen wird die Basisadaption ΔM_B im Standardkorrekturkennfeld SKF vorgenommen, wobei die Lastanforderung zum Beispiel über die Fahrpedalstellung α berücksichtigt wird. Wenn die Ansauglufttemperatur T_IN und/oder die Brennkraftmaschinentemperatur T_ICE von den Standardbedingungen (zum Beispiel 85°C < T_ICE < 95°C; 15°C < T_IN < 45°C) abweicht, wird eine Temperaturadaption ΔM_T im Temperaturkorrekturkennfeld TKF vorgenommen. Wenn der Umgebungsdruck p_atm außerhalb der Standardbedingungen (zum Beispiel p_atm < 1000hPa) liegt, wird eine Druckadaption ΔM_p unter Verwendung eines Druckkorrekturkennfeldes DKF vorgenommen.
Das Adaptionswerte ΔM, ΔM_B ΔM_T ΔM_p und/oder die adaptierten Drehmomentsignale M_ICE,HCU werden abgespeichert und können von der Hybridsteuereinheit HCU für die Steuerung der Hyridfunktionen verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0780602 A [0002]
DE 102007032078 A1 [0002]
EP 1916452 A1 [0002]
EP 2327908 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Korrektur von Drehmomentsignalen (M_ICE,ECU) bei Steuereinheiten (ECU, HCU) von Hybridfahrzeugen mit einer Brennkraftmaschine (ICM) und zumindest einem elektrischen Antriebsmotor (EM), insbesondere von Vollhybridfahrzeugen, mit folgenden Schritten: • Aufsuchen eines Betriebsbereiches des Fahrzeuges mit konstanter Fahrgeschwindigkeit und konstanter Lastanforderung; • Umschalten des Antriebsmodus von Brennkraftmaschinenantrieb auf Elektromotorantrieb oder von Elektromotorantrieb auf Brennkraftmaschinenantrieb; • Auslesen eines Drehmomentsignals (M_EM) zumindest eines elektrischen Antriebsmotors (EM) während des Elektromotorantriebes, vorzugsweise im Bereich des Umschaltpunktes; • Ermitteln eines Drehmomentsignals (M_ICE,ECU) für die Brennkraftmaschine (ICM) auf der Basis des Drehmomentsignals (M_EM) des elektrischen Antriebsmotors (EM).
Verfahren Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Drehmomentsignals (M_ICE,ECU) für die Brennkraftmaschine (ICE) auf der Basis des Drehmomentsignals (M_EM) des elektrischen Motors (EM) während dem Antrieb durch den elektrischen Antriebsmotor erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Drehmomentssignals (M_ICE,ECU) für die Brennkraftmaschine (ICE) zumindest ein aktueller Betriebszustand des Fahrzeuges berücksichtigt wird, wobei vorzugsweise zumindest ein Adaptionswert für das Drehmoment der Brennkraftmaschine ermittelt wird, und das Drehmomentsignal (M_ICE,ECU) für die Brennkraftmaschine (ICE) entsprechend dem aktuellen Betriebszustand adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption auf der Basis eines Standard-Korrekturkennfeldes (SKF) als Funktion der Motordrehzahl (n_ICE) und der Motorlast erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption auf der Basis eines Temperatur-Korrekturkennfeldes (TKF) als Funktion der Motortemperatur (T_ICE) der Brennkraftmaschine (ICE) und der Ansauglufttemperatur (T_IN) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption auf der Basis eines Druck-Korrekturkennfeldes (DKF) als Funktion der Umgebungsdruckfunktion erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennfelder (SKF, TKF, DKF) in einer elektronischen Steuereinheit, vorzugsweise in einer elektronischen Hybridsteuereinheit (HCU), abgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein auf der Basis des Drehmomentsignals des elektrischen Antriebsmotors ermitteltes und vorzugsweise adaptiertes Drehmomentsignal (M_ICE,HCU) für die Brennkraftmaschine (ICM) in einem Datenspeicher abgespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Adaptionswert (ΔM, ΔM_B, ΔM_T, ΔM_p) für das Drehmomentsignal (M_ICE,ECU) der Brennkraftmaschine (ICM) in einem Datenspeicher abgespeichert wird.