DE102012202828A1 - Verfahren zur Straßensteigungsabschätzung zum Verbessern der Kraftstoffverbrauchsindex-Berechnung - Google Patents

Verfahren zur Straßensteigungsabschätzung zum Verbessern der Kraftstoffverbrauchsindex-Berechnung Download PDF

Info

Publication number
DE102012202828A1
DE102012202828A1 DE201210202828 DE102012202828A DE102012202828A1 DE 102012202828 A1 DE102012202828 A1 DE 102012202828A1 DE 201210202828 DE201210202828 DE 201210202828 DE 102012202828 A DE102012202828 A DE 102012202828A DE 102012202828 A1 DE102012202828 A1 DE 102012202828A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
acceleration
nominal
road
vehicle operating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201210202828
Other languages
English (en)
Inventor
Jin-woo Lee
Bakhtiar Brian Litkouhi
Elizabeth S. Nunning
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102012202828A1 publication Critical patent/DE102012202828A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/076Slope angle of the road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0604Throttle position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657Engine torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10Change speed gearings
    • B60W2510/105Output torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • B60W2520/105Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/10Weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Abschätzen einer Straßensteigung einer aktuellen befahrenen Straße wird geschaffen. Ein nominaler Wert eines Fahrzeugbetriebsparameters wird während einer nominalen Fahrzeugbetriebsbedingung gemessen. Der Fahrzeugbetriebsparameter bezieht sich auf eine Fahrzeugschubkraft. Der nominale Wert der Fahrzeugbetriebsbedingung besteht aus einer nominalen Beschleunigung, die dem nominalen Wert entspricht, wenn das Fahrzeug auf einer im Wesentlichen nicht geneigten Straße gefahren wird. Der nominale Wert und die nominale Beschleunigung werden in einem Speicher gespeichert. Ein tatsächlicher Wert des Fahrzeugbetriebsparameters wird während einer momentanen Fahrzeugbetriebsbedingung bestimmt. Eine Fahrzeugbeschleunigung, die dem tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters entspricht, wird gemessen. Die Straßensteigung der aktuellen befahrenen Straße wird als Funktion eines Vergleichs zwischen dem gemessenen Beschleunigungswert und der nominalen Beschleunigung, die für den tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters erwartet werden würde, abgeschätzt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform bezieht sich im Allgemeinen auf das Verbessern der Genauigkeit von Kraftstoffverbrauchsindikatoren.
  • Der Kraftstoffverbrauch ist eine leichte Bestimmung, wenn ein Fahrzeug entlang einer ebenen, nicht geneigten Straßenoberfläche fährt; der Kraftstoffverbrauch kann sich jedoch signifikant ändern, wenn das Fahrzeug auf einer geneigten Oberfläche fährt. Um den Kraftstoffverbrauch auf einer geneigten Oberfläche genau zu bestimmen, ist üblicherweise der Neigungswinkel der befahrenen Straßenoberfläche erforderlich. Um einen Neigungswinkel zu bestimmen, wären jedoch zusätzliche Sensoren im Fahrzeug erforderlich. GPS könnte verwendet werden, um den Neigungswinkel zu bestimmen; GPS-Messungen werden jedoch mit einer langsamen Rate (1 Hz) aktualisiert. Daher könnte das Fahrzeug nicht weniger als einige zehn Meter fahren, bevor der Kraftstoffverbrauch auf der Basis der GPS-Datenübertragungsrate aktualisiert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform ist die Abschätzung einer Neigung einer Straße unter Verwendung mindestens eines existierenden Fahrzeugbetriebsparameters des Fahrzeugs wie z. B. des Achsdrehmoments, der Motordrehzahl, der Drosselklappenposition und der Fahrpedalstellung.
  • Die Abschätzung der Straßensteigung wird verwendet, um die Genauigkeit einer Kraftstoffverbrauchsindex-Berechnung zu verbessern. Der Kraftstoffverbrauchsindex kann verwendet werden, um einen Antriebsstrangberatungsvorgang zu bestimmen. Der Antriebsstrangberatungsvorgang liefert Informationen zu einem Fahrer des Fahrzeugs in Bezug auf den momentanen Kraftstoffverbrauch, eine Handschaltgetriebeschaltberatung und Beschleunigungsprofilberatung.
  • Eine Ausführungsform zieht ein Verfahren zum Abschätzen einer Straßensteigung einer aktuellen durch ein Fahrzeug befahrenen Straße in Betracht. Ein nominaler Wert eines Fahrzeugbetriebsparameters wird während einer nominalen Fahrzeugbetriebsbedingung gemessen. Der Fahrzeugbetriebsparameter bezieht sich auf eine Fahrzeugschubkraft. Der nominale Wert der Fahrzeugbetriebsbedingung besteht aus einer nominalen Beschleunigung, die dem nominalen Wert entspricht, wenn das Fahrzeug auf einer im Wesentlichen nicht geneigten Straße gefahren wird. Der nominale Wert und die nominale Beschleunigung werden in einem Speicher gespeichert. Ein tatsächlicher Wert des Fahrzeugbetriebsparameters wird während einer momentanen Fahrzeugbetriebsbedingung bestimmt. Eine Fahrzeugbeschleunigung, die dem tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters entspricht, wird gemessen. Die Straßensteigung der aktuellen befahrenen Straße wird als Funktion eines Vergleichs zwischen dem gemessenen Beschleunigungswert und der nominalen Beschleunigung, die für den tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters erwartet werden würde, abgeschätzt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Abschätzen einer Straßensteigung einer Straße.
  • 2 ist eine beispielhafte Tabelle von Kraftstoffverbrauchsindizes.
  • 3 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Abschätzen der Straßensteigung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • In 1 ist ein System zum Abschätzen eines Straßenneigungswinkels gezeigt, das verwendet werden kann, um einen Kraftstoffverbrauchsindex für ein Fahrzeug, das entlang einer Straße fährt, zu bestimmen. Die bestimmte Straßensteigung wird beim Verbessern der Genauigkeit eines Kraftstoffverbrauchsindex verwendet, der in einem jeweiligen Antriebsstrangberatungsvorgang verwendet wird. Eine Steuereinheit 12 überwacht mindestens einen Fahrzeugbetriebsparameter. Der Fahrzeugbetriebsparameter bezieht sich auf einen Kraftschub des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug entlang einer Straße fährt. Die Fahrzeugbetriebsparameter können das Achsdrehmoment 14, die Motordrehzahl 16, die Drosselklappenposition 18 und die Fahrpedalstellung 20 umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt. Mindestens einer der Werte der Fahrzeugbetriebsparameter wird gemessen und zur Steuereinheit 12 geliefert. Die Steuereinheit 12 schätzt in Zusammenwirkung mit anderen Faktoren, wie hier beschrieben wird, die Straßensteigung der momentan befahrenen Straße ab. Die Straßensteigungsabschätzung wird dann verwendet, um einen Kraftstoffverbrauchsindex für das Fahrzeug, das entlang der momentanen Straße fährt, zu bestimmen. Der Kraftstoffverbrauchsindex kann in einem Antriebsstrangberatungsvorgang verwendet werden. Der Antriebsstrangberatungsvorgang kann über einen Indikator 22 an einen Benutzer geliefert werden. Der Indikator 22 kann einen momentanen Kraftstoffverbrauchsindikator, einen Gangschaltberater oder einen Beschleunigungs-/Abbremsungsberater zum Vorschlagen eines Profils zum Beschleunigen/Abbremsen eines Fahrzeugs umfassen.
  • Um den momentanen Kraftstoffverbrauch, die Gangschaltberatung und die Beschleunigungs-/Abbremsungsberatung genau zu bestimmen, ist die Neigung der Straße erforderlich. Die hier beschriebenen Ausführungsformen schätzen die Straßensteigung durch Vergleichen von tatsächlichen Messungen der Fahrzeugschubkraft (Pactual) und einer nominalen (erwarteten) Fahrzeugkraft (Pno min al) unter nominalen Bedingungen (z. B. ebene Straße) ab. Die Formel kann durch die Gleichung wie folgt dargestellt werden:
    Figure 00040001
  • Fahrzeugbetriebsparameter, die sich auf den Kraftschub beziehen und die verwendet werden können, um die Straßensteigung zu bestimmen, umfassen das Achsdrehmoment, die Drosselklappenposition, die Motordrehzahl und die Fahrpedalstellung. Ein tatsächliches Achsdrehmoment (d. h. für die momentane befahrene Straße gemessen) wird mit einem nominalen Achsdrehmoment verglichen, das vorher für ein Fahrzeug aufgezeichnet wurde, das auf einer nicht geneigten Straßenoberfläche gefahren wurde. Das tatsächliche Achsdrehmoment wird bei einer jeweiligen Beschleunigung ax und Fahrzeuggeschwindigkeit v auf der momentanen Straßensteigung θ gemessen. Eine Gleichung zum Bestimmen des momentanen gemessenen Achsdrehmoments ist durch die folgende Formel dargestellt: τA(ax, v, θ) = (mv + mfuel)axr + (mv + mfuel)sin(θ)gr + RL(v) (2) wobei τA das tatsächliche gemessene Achsdrehmoment ist, mv die Fahrzeugmasse, einschließlich der Last (Insassen, Gepäck usw.) ist, mfuel die Kraftstoffmasse ist, θ der Straßensteigungswinkel ist, r der Radradius ist, RL der vorher aus einer Motorkalibrierungstabelle bestimmte Fahrwiderstand ist und g = 9,81 m/s2. Die Fahrzeugmasse mv und der Straßensteigungswinkel θ sind Unbekannte. Das heißt, obwohl die tatsächliche Masse des Fahrzeugs bekannt ist, sind andere Faktoren wie z. B. die Masse von Insassen im Fahrzeug, von Gepäck und eines möglichen Anhängers Unbekannte.
  • Das nominale (erwartete) Achsdrehmoment ist ein Drehmoment, das am Fahrzeug gemessen wird und das vorher aufgezeichnet wurde, als das Fahrzeug auf einer nicht geneigten Oberfläche fuhr. Das nominale Achsdrehmoment wird durch die folgende Formel dargestellt: τn(ax, v) = (mv – mfuel)axr + RL(v) (3) wobei τn das nominale Achsdrehmoment ist, mv die Fahrzeugmasse ist, mfuel die Kraftstoffmasse ist, r der Radradius ist, RL der vorher aus einer Motorkalibrierungstabelle bestimmte Fahrwiderstand ist und g = 9,81 m/s2. In Gl. (3) ist die Masse des Fahrzeugs eine Unbekannte. Folglich versehen uns Gl. (2) und (3) mit zwei Gleichungen und zwei Unbekannten. Daher kann der Straßenwinkel durch Auflösen von einer der Gleichungen nach der Fahrzeugmasse mv und Einsetzen der nach der Fahrzeugmasse aufgelösten Gleichung in die andere Gleichung bestimmt werden. Nach dem Straßensteigungswinkel θ wird dann hinsichtlich der bekannten Variablen aufgelöst. Die Straßensteigungsabschätzung unter Verwendung des Achsdrehmoments ist durch die folgende Formel dargestellt:
    Figure 00060001
  • KRGE stellt die Straßensteigung dar. Sie variiert von –1 bis 1. In Gl. (4) ist, wenn KRGE im Bereich von –1 < KRGE < 0 liegt, dann die Steigung bergab. Wenn KRGE 0 ist, dann ist die Steigung nicht geneigt. Wenn KRGE im Bereich von 0 < KRGE < 1 liegt, dann ist die Steigung bergauf.
  • Die Straßensteigungsabschätzung KRGE wird dann verwendet, um einen eingestellten Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) für die momentan befahrene Straße zu bestimmen. Um den eingestellten Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) zu bestimmen, wird zuerst ein Kraftstoffverbrauchsindex für eine nicht geneigte Straße (EcoIndexnon-inclined) bestimmt. Der Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexnon-inclined) wird vorzugsweise durch eine vorab erzeugte Indextabelle erhalten. 2 stellt ein Beispiel der Kraftstoffverbrauchsindexwerte für ein Fahrzeug, das auf einer nicht geneigten Straße fährt, dar. Die Kraftstoffverbrauchsindexwerte werden als Funktion der Beschleunigung und Geschwindigkeit der Tabelle bereitgestellt. Die Tabelle wird für ein jeweiliges Fahrzeugmodell vorbestimmt. Selbstverständlich sind die darin gezeigten Werte in der Tabelle beispielhaft und können zwischen Fahrzeugen verschiedener Modelle variieren. Die x-Achse stellt die Beschleunigung (g) dar und die y-Achse stellt die Geschwindigkeit (mph) dar.
  • Die Fahrzeugbeschleunigung und -geschwindigkeit durch das Fahrzeug für die momentan befahrene Straße werden gemessen und aufgezeichnet. Auf der Basis der Kombination der gemessenen Beschleunigung und Geschwindigkeit wird ein Kraftstoffverbrauchsindex aus der Tabelle erhalten. In 2 würde beispielsweise eine gemessene Beschleunigung von 0,1 g und eine gemessene Geschwindigkeit von 60 mph einen Kraftstoffverbrauchsindex von 11,07 liefern. Selbstverständlich stellt die Tabelle Indizes für eine nicht geneigte Oberfläche dar. Sobald ein jeweiliger Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexnon-inclined) aus der Tabelle erhalten ist, wird der Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexnon-inclined) eingestellt, um die geneigte Oberfläche zu kompensieren, entlang derer das Fahrzeug momentan gefahren wird. Der eingestellte Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) für die momentane Straßensteigung wird auf der Basis einer Funktion des Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexnon-inclined) und der Straßensteigungsabschätzung KRGE bestimmt. Der eingestellte Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) ist durch die folgende Formel dargestellt: EcoIndexadjusted = KRGE·EcoIndexnon-inclined. (5)
  • Die Ausgabe aus Gl. (5) ergibt einen positiven Wert, wenn das Fahrzeug entlang einer Bergabneigung fährt, oder der Index ergibt einen negativen Wert, wenn das Fahrzeug entlang einer Bergaufsteigung fährt, oder der Index ist null, wenn das Fahrzeug entlang einer nicht geneigten Steigung fährt.
  • Der eingestellte Kraftstoffverbrauchsindex EcoIndexadjusted kann von der elektronischen Steuereinheit zum Verbessern der Genauigkeit und des Betriebs von Antriebsstrangvorgängen verwendet werden, die momentane Kraftstoffverbrauchsindikatoren (IFE), Handschaltberatung und Beschleunigungsprofilberatung umfassen, jedoch nicht darauf begrenzt sind, die den Kraftstoffverbrauch als Faktor verwenden.
  • In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform kann die Drosselklappenposition als Fahrzeugbetriebsparameter verwendet werden, der sich auf den Kraftschub als Alternative für das Achsdrehmoment bezieht, wenn die Achsdrehmomenterfassung an einem Fahrzeug nicht verfügbar ist. Eine Drosselklappenposition, die gemessen wird, während das Fahrzeug entlang der Straße fährt, wird mit einer Drosselklappenposition verglichen, die vorher für ein Fahrzeug aufgezeichnet wurde, das auf einer nicht geneigten Straßenoberfläche gefahren wurde. Die tatsächliche Drosselklappenposition wird bei einer jeweiligen Beschleunigung ax und Fahrzeuggeschwindigkeit v auf der momentanen Straßensteigung θ gemessen. Die nominale (erwartete) Drosselklappenposition ist eine vorher aufgezeichnete Messung, die erhalten wurde, als das Fahrzeug unter nominalen Bedingungen (d. h. auf einer nicht geneigten Oberfläche) mit einer gleichen Beschleunigung und Geschwindigkeit fuhr. Die Formel zum Bestimmen der Straßensteigungsabschätzung KRGE als Funktion der Drosselklappenposition ist durch die folgende Formel dargestellt:
    Figure 00080001
    wobei TA der tatsächliche Wert der Drosselklappenposition bei einer jeweiligen Beschleunigung ax auf der Straßensteigung θ ist, Tn der nominale Wert der Drosselklappenposition auf einer im Wesentlichen sich nicht neigenden Oberfläche ist und
    Figure 00090001
    ein Kompensationsfaktor für Änderungen der Masse des Fahrzeugs ist. Tn,0 sind Werkeinstellungsdaten, die bei einer nominalen Drosselklappenposition unter nominalen Bedingungen ohne Last gemessen werden. Die Straßensteigungsabschätzung KRGE, die unter Verwendung der Drosselklappenposition als Fahrzeugbetriebsparameter bestimmt wird, kann verwendet werden, um den eingestellten Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) zu bestimmen, wie unter Verwendung von Gl. (5) beschrieben.
  • In einer dritten bevorzugten Ausführungsform kann die Fahrpedalstellung als Fahrzeugbetriebsparameter in Bezug auf den Kraftschub verwendet werden. Bei der Verwendung der Fahrpedalstellung des Fahrzeugs wird eine Position des Fahrpedals, die gemessen wird, während ein Fahrzeug entlang der Straße fährt, mit einer Fahrpedalstellung verglichen, die vorher für das Fahrzeug aufgezeichnet wurde, das auf einer nicht geneigten Straßenoberfläche gefahren wurde. Die Fahrpedalstellung wird bei einer jeweiligen Beschleunigung ax und Fahrzeuggeschwindigkeit v auf der momentanen Straßensteigung θ gemessen Die nominale (erwartete) Fahrpedalstellung ist eine vorher aufgezeichnete Messung, die erhalten wurde, als das Fahrzeug unter nominalen Bedingungen (d. h. auf einer nicht geneigten Oberfläche) mit einer gleichen Beschleunigung und Geschwindigkeit fuhr. Die Formel, die die Straßensteigungsabschätzung KRGE als Funktion der Fahrpedalstellung bestimmt, ist durch die folgende Formel dargestellt:
    Figure 00100001
    wobei AA der tatsächliche Wert der Fahrpedalstellung zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der Straßensteigung θ ist, An der nominale Wert der tatsächlichen Fahrpedalstellung zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der sich im Wesentlichen nicht neigenden Oberfläche ist und
    Figure 00100002
    der Kompensationsfaktor für Änderungen der Masse des Fahrzeugs ist. An,0 sind Werkseinstellungsdaten auf der Basis einer nominalen Drosselklappenposition unter nominalen Bedingungen ohne Last. Die Straßensteigungsabschätzung KRGE kann dann verwendet werden, um den eingestellten Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) zu bestimmen, wie unter Verwendung von Gl. (5) beschrieben.
  • In einer vierten bevorzugten Ausführungsform kann die tatsächliche Motordrehzahl als Fahrzeugbetriebsparameter verwendet werden, der sich auf den Kraftschub bezieht. Bei der Verwendung der tatsächlichen Motordrehzahl des Fahrzeugs wird die Motordrehzahl, die gemessen wird, während das Fahrzeug entlang der Straße fährt, mit der Motordrehzahl verglichen, die vorher für ein Fahrzeug aufgezeichnet wurde, das auf einer nicht geneigten Straßenoberfläche gefahren wurde. Die Motordrehzahl wird bei einer jeweiligen Beschleunigung ax und Fahrzeuggeschwindigkeit v auf der momentanen Straßensteigung θ gemessen. Die nominale (erwartete) Motordrehzahl ist eine vorher aufgezeichnete Messung, die erhalten wurde, als das Fahrzeug unter nominalen Bedingungen (d. h. auf einer nicht geneigten Oberfläche) mit einer gleichen Beschleunigung und Geschwindigkeit fuhr. Die Formel zum Bestimmen der Straßensteigungsabschätzung KRGE als Funktion der Motordrehzahl ist durch die folgende Formel dargestellt:
    Figure 00110001
    wobei rpmA der tatsächliche Wert der Motordrehzahl zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der Straßensteigung θ ist, rpmn der nominale Wert der Motordrehzahl zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der sich im Wesentlichen nicht neigenden Oberfläche ist,
    Figure 00110002
    der Kompensationsfaktor für Änderungen der Masse des Fahrzeugs ist. Die Straßensteigungsabschätzung KRGE kann dann verwendet werden, um den eingestellten Kraftstoffverbrauchsindex (EcoIndexadjusted) zu bestimmen, wie unter Verwendung von Gl. (5) beschrieben.
  • 3 stellt einen Ablaufplan eines Verfahrens zum Abschätzen eines Straßensteigungsneigungswinkels dar. In Schritt 30 wird ein nominaler Wert eines Fahrzeugbetriebsparameters während einer nominalen Betriebsbedingung gemessen, wobei der Fahrzeugbetriebsparameter auf die Fahrzeugschubkraft bezogen ist. Der Fahrzeugbetriebsparameter ist aus der Gruppe ausgewählt, die das Achsdrehmoment, die Motordrehzahl, die Drosselklappenposition und die Fahrpedalstellung umfasst, jedoch nicht darauf begrenzt ist. Der nominale Wert des Fahrzeugbetriebsparameters wird mit jedem Wert einer nominalen Beschleunigung gepaart, die auf einer nicht geneigten Oberfläche mit dem Fahrzeugbetriebsparameter bei dem nominalen Wert auftritt.
  • In Schritt 31 werden der nominale Wert des Fahrzeugbetriebsparameters und die nominale Beschleunigung in einem Speicher gespeichert.
  • In Schritt 32 wird ein tatsächlicher Wert des Fahrzeugbetriebsparameters während einer aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingung bestimmt.
  • In Schritt 33 wird eine Fahrzeugbeschleunigung entsprechend dem tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters gemessen.
  • In Schritt 34 wird die Straßensteigung als Funktion eines Vergleichs zwischen dem gemessenen Beschleunigungswert und dem nominalen Beschleunigungswert, der für den tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters erwartet werden würde, abgeschätzt.
  • In Schritt 35 wird ein Kraftstoffverbrauchsindex aus einer vorher erzeugten Tabelle auf der Basis der gemessenen Beschleunigung und Geschwindigkeit bestimmt.
  • In Schritt 36 wird ein eingestellter Kraftstoffverbrauchsindex als Funktion des Kraftstoffverbrauchsindex und der Straßensteigungsabschätzung bestimmt.
  • In Schritt 37 wird der eingestellte Kraftstoffverbrauchsindex zum Verbessern der Genauigkeit des Kraftstoffverbrauchsindikators verwendet, der in einem jeweiligen Antriebsstrangberatungsvorgang verwendet wird. Der jeweilige Antriebsstrangberatungsvorgang umfasst momentane Kraftstoffverbrauchsindikatoren (IFE), Handschaltberatung und Beschleunigungsprofilberatung, ist jedoch nicht darauf begrenzt.
  • Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Abschätzen einer Straßensteigung einer momentan durch ein Fahrzeug befahrenen Straße, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Messen eines nominalen Werts eines Fahrzeugbetriebsparameters während einer nominalen Fahrzeugbetriebsbedingung, wobei der Fahrzeugbetriebsparameter auf eine Fahrzeugschubkraft bezogen ist, wobei der nominale Wert der Fahrzeugbetriebsbedingung aus einer nominalen Beschleunigung entsprechend dem nominalen Wert besteht, wenn das Fahrzeug auf einer im Wesentlichen nicht geneigten Straße gefahren wird; Speichern des nominalen Werts und der nominalen Beschleunigung in einem Speicher; Bestimmen eines tatsächlichen Werts des Fahrzeugbetriebsparameters während einer aktuellen Fahrzeugbetriebsbedingung; Messen einer Fahrzeugbeschleunigung entsprechend dem tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters; und Abschätzen der Straßensteigung der aktuellen befahrenen Straße als Funktion eines Vergleichs zwischen dem gemessenen Beschleunigungswert und der nominalen Beschleunigung, die für den tatsächlichen Wert des Fahrzeugbetriebsparameters erwartet werden würde.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugbetriebsparameter ein Achsdrehmoment ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Straßensteigungsabschätzung durch die folgende Formel dargestellt ist:
    Figure 00150001
    wobei τA der tatsächliche Wert des Achsdrehmoments bei der Fahrzeugbeschleunigung ax und Fahrzeuggeschwindigkeit v auf einer Straßensteigung θ ist, τn der nominale Wert des Achsdrehmoments auf einer sich im Wesentlichen nicht neigenden Oberfläche ist, RL ein Fahrwiderstand ist und g eine Gravitationskonstante ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugbetriebsparameter eine Position einer Drosselklappe des Fahrzeugs ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Straßensteigungsabschätzung durch die folgende Formel dargestellt ist:
    Figure 00150002
    wobei TA der tatsächliche Wert der Drosselklappenposition bei einer jeweiligen Beschleunigung ax auf der Straßensteigung θ ist, Tn der nominale Wert der Drosselklappenposition auf einer sich im Wesentlichen nicht neigenden Oberfläche ist und
    Figure 00150003
    ein Kompensationsfaktor für Änderungen einer Masse des Fahrzeugs ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Fahrzeugbetriebsparameter eine Fahrpedalstellung des Fahrzeugs ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Straßensteigungsabschätzung durch die folgende Formel dargestellt ist:
    Figure 00160001
    wobei AA der tatsächliche Wert der Fahrpedalstellung zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der Straßensteigung θ ist, An der nominale Wert der tatsächlichen Fahrpedalstellung zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der sich im Wesentlichen nicht neigenden Oberfläche ist und
    Figure 00160002
    der Kompensationsfaktor für Änderungen der Masse des Fahrzeugs ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der nominale Fahrzeugbetriebsparameter eine Motordrehzahl des Fahrzeugs ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Straßensteigungsabschätzung durch die folgende Formel dargestellt ist:
    Figure 00160003
    wobei rpmA der tatsächliche Wert der Motordrehzahl zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der Straßensteigung θ ist, rpmn der nominale Wert der Motordrehzahl zum Aufrechterhalten einer Beschleunigung ax bei einer Geschwindigkeit v auf der sich im Wesentlichen nicht neigenden Oberfläche ist und
    Figure 00170001
    der Kompensationsfaktor für Änderungen der Masse des Fahrzeugs ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Kraftstoffverbrauchsindex auf der Basis einer im Wesentlichen nicht geneigten Oberfläche als Funktion der vom Motor erzeugten Beschleunigung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.
DE201210202828 2011-02-28 2012-02-24 Verfahren zur Straßensteigungsabschätzung zum Verbessern der Kraftstoffverbrauchsindex-Berechnung Withdrawn DE102012202828A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/036,071 2011-02-28
US13/036,071 US8872645B2 (en) 2011-02-28 2011-02-28 Method for road grade estimation for enhancing the fuel economy index calculation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012202828A1 true DE102012202828A1 (de) 2012-08-30

Family

ID=46635355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210202828 Withdrawn DE102012202828A1 (de) 2011-02-28 2012-02-24 Verfahren zur Straßensteigungsabschätzung zum Verbessern der Kraftstoffverbrauchsindex-Berechnung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8872645B2 (de)
CN (1) CN102649433B (de)
DE (1) DE102012202828A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221833B4 (de) 2014-11-21 2021-08-05 Continental Automotive Systems, Inc. Fahrzeuglastinformationssystem zur Bestimmung einer Straßenneigung und einer Last bei am Fahrzeug angefügtem Anhänger

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103158718B (zh) * 2013-03-25 2015-05-13 北京科技大学 基于油门踏板位置和车速的道路纵向坡度检测装置及方法
US9586573B2 (en) 2014-06-11 2017-03-07 Cummins, Inc. System and method for determining smart torque curve optimizing user performance
US10099675B2 (en) * 2014-10-27 2018-10-16 GM Global Technology Operations LLC System and method for improving fuel economy and reducing emissions when a vehicle is decelerating
CN106274923A (zh) * 2015-05-12 2017-01-04 中车大连电力牵引研发中心有限公司 车辆启动转矩控制方法及系统
CN106555680B (zh) * 2015-09-25 2019-11-22 比亚迪股份有限公司 用于车辆发动机的控制方法和装置
US9758167B1 (en) 2016-03-08 2017-09-12 Gkn Driveline North America, Inc. Hill detection and grade percent estimation logic for an all-wheel drive system
WO2018014940A1 (en) 2016-07-19 2018-01-25 Volvo Truck Corporation A method and arrangement for determining road inclination
CN108437998B (zh) * 2018-01-09 2019-09-13 南京理工大学 基于纵向动力学的纯电动汽车坡度识别方法
JP7087564B2 (ja) * 2018-03-29 2022-06-21 トヨタ自動車株式会社 カント推定方法
CN108773377B (zh) * 2018-07-17 2020-05-12 重庆大学 一种基于移动终端的汽车油耗实时估计方法及装置
CN109139894B (zh) * 2018-09-07 2020-08-14 一汽解放汽车有限公司 一种基于前方道路信息的自动变速器换挡控制方法
DE102018222521A1 (de) * 2018-12-20 2020-06-25 Bosch Car Multimedia (Wuhu) Co. Ltd. Steuerverfahren und Steuersystem für Kraftstoffanzeige eines Fahrzeugs sowie Fahrzeug
CN114439921A (zh) * 2020-11-03 2022-05-06 厦门雅迅网络股份有限公司 一种基于地形的车辆动态换挡控制方法和系统
CN112660137B (zh) * 2021-01-05 2022-09-27 奇瑞新能源汽车股份有限公司 车辆的坡度识别方法、装置及具有其的车辆
CN113147768B (zh) * 2021-05-13 2024-02-23 东北大学 基于多算法融合预测的汽车路面状态在线估计系统及方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4696918B2 (ja) * 2006-01-10 2011-06-08 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP4322926B2 (ja) * 2007-01-23 2009-09-02 本田技研工業株式会社 車両用自動変速機の制御装置
JP4967878B2 (ja) * 2007-07-18 2012-07-04 株式会社アドヴィックス 路面勾配推定装置
JP2009257974A (ja) * 2008-04-17 2009-11-05 Yamaha Motor Co Ltd 車両用傾斜角検出装置、ならびにそれを備えた動力源制御装置および車両
US8150651B2 (en) * 2008-06-11 2012-04-03 Trimble Navigation Limited Acceleration compensated inclinometer
US8190325B2 (en) * 2009-02-19 2012-05-29 Ford Global Technologies, Llc System and method for displaying an instantaneous fuel economy of a vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015221833B4 (de) 2014-11-21 2021-08-05 Continental Automotive Systems, Inc. Fahrzeuglastinformationssystem zur Bestimmung einer Straßenneigung und einer Last bei am Fahrzeug angefügtem Anhänger

Also Published As

Publication number Publication date
US20120218094A1 (en) 2012-08-30
US8872645B2 (en) 2014-10-28
CN102649433B (zh) 2016-08-03
CN102649433A (zh) 2012-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012202828A1 (de) Verfahren zur Straßensteigungsabschätzung zum Verbessern der Kraftstoffverbrauchsindex-Berechnung
DE112012005806B4 (de) Verzögerungsfaktorschätzvorrichtung und Fahrunterstützungsvorrichtung
DE112011104550B4 (de) System und verfahren zur fahrzeuggeschwindigkeitsbasierten betriebskostenoptimierung
EP2591967B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, Steuereinrichtung und Fahrzeug
DE102011013022B3 (de) Verfahren zur Bestimmung des Fahrwiderstands eines Fahrzeugs
DE2852195C2 (de) Steuervorrichtung fuer ein selbsttaetig schaltendes getriebe
DE102015120423B4 (de) Vorrichtung und Verfahren eines Veranschlagens einer Straßenneigung unter Verwendung eines Beschleunigungssensors
DE102008029317B4 (de) Straßenoberflächenzustandschätzvorrichtung
DE102008029803B4 (de) Straßenoberflächenzustandschätzvorrichtung
EP1444483A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung einer geometrischen fahrzeugneigung eines kraftfahrzeuges
DE102004019320A1 (de) System zum Reproduzieren des dynamischen Verhaltens eines Fahrzeugs
DE4328893A1 (de) Verfahren und System zur gefälleabhängigen Steuerung von Fahrzeugen und Verfahren und Einrichtung zur Schätzung des Gefälles
DE4228413A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Fahrzeugmasse und Fahrwiderstand
DE102016012465B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Änderung im auf ein Kraftfahrzeug wirkenden Luftwiderstand
DE102018132911A1 (de) Verfahren zur Echtzeit-Massenschätzung eines Fahrzeugsystems
EP3134301A1 (de) Verfahren zur ermittlung eines offsets eines inertialsensors
DE102018132157B3 (de) Reifensteifigkeitsschätzung und Fahrbahnreibungsschätzung
DE102010030599A1 (de) Beschleunigungs-Steuerungs/Regelungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102008033482A1 (de) Neigungswinkel-Erfassungseinrichtung für ein Kraftrad
DE102011119007A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, Steuereinrichtung und Fahrzeug
EP0972658B1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Profiltiefe bei einem Fahrzeugreifen
DE102014200987A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Lage des Schwerpunkts eines Fahrzeugs
DE10235563A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Fahrzeugmasse
DE102014016121A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Höhenprofils einer Fahrbahn und Verfahren zur Bestimmung einer Fahrzeugposition
EP0142633A1 (de) Einrichtung zur Ermittlung der Fahrbahnsteigung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee